[发明专利]一种基于稀疏孔径压缩计算关联的主动成像系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于稀疏孔径压缩计算关联的主动成像系统，包括：偏振光源发射单元、扩束透镜、第四准直透镜、随机光学调制单元、稀疏孔径单元、自由空间准直单元、光束反射单元、束斑合成单元、第一透镜、偏振光分束器、全反射镜、会聚收光透镜、光探测器以及压缩计算关联算法模块；偏振光源发射单元发出的偏振光照射到随机光学调制单元，进行随机相位调制，将偏振光反射到第一透镜；传播到待测物体；待测物体反射偏振光，反向传播进入会聚收光透镜，聚焦到光探测器；采集光信号，输出测量数序列；随机光学调制单元和光探测器之间同步；将最终测量矩阵与测量数序列传输到压缩计算关联算法模块，通过压缩计算关联算法重构物体的反射光图像。

主权项

一种基于稀疏孔径压缩计算关联的主动成像系统，其特征在于，包括：偏振光源发射单元（19）、扩束透镜（18）、第四准直透镜（17）、随机光学调制单元（16）、稀疏孔径单元、自由空间准直单元、光束反射单元、束斑合成单元（13）、第一透镜（14）、偏振光分束器（15）、全反射镜（20）、会聚收光透镜（21）、光探测器（22）以及压缩计算关联算法模块（23）；其中，所述稀疏孔径单元包括至少三个子望远镜透镜，所述自由空间准直单元包括至少三个准直透镜，所述光束反射单元包括至少三个反射镜组；一子望远镜透镜、一准直透镜、一反射镜组形成一条光路；所述偏振光源发射单元（19）所发出的偏振光经所述扩束透镜（18）扩束、第四准直透镜（17）准直后照射到所述随机光学调制单元（16），所述随机光学调制单元（16）加载随时间变化的散斑以对偏振光进行随机相位调制，然后通过所述偏振光分束器（15）将随机调制后的偏振光反射到所述第一透镜（14）；接着依次通过所述束斑合成单元（13）、光束反射单元、自由空间准直单元以及稀疏孔径单元传播到待测物体；待测物体反射所接收到的偏振光，反向传播通过稀疏孔径单元、自由空间准直单元、光束反射单元、束斑合成单元（13）、第一透镜（14）、偏振光分束器（15）、全反射镜（20）后进入所述会聚收光透镜（21），通过所述会聚收光透镜（21）聚焦到所述光探测器（22）；所述光探测器（22）采集光信号，输出测量数序列；所述随机光学调制单元（16）和所述光探测器（22）之间同步；计算出加载在所述随机光学调制单元（16）上的随时间变化的散斑传播到物体表面上的光场分布，以得到最终测量矩阵，将所述最终测量矩阵与多个同步周期内测量得到的测量数序列传输到所述压缩计算关联算法模块（23），由所述压缩计算关联算法模块（23）通过压缩计算关联算法重构物体的反射光图像。