水下激光成像系统研究及MATLAB仿真.pdf

提出了一种应用于谱域相位显微成像的相位解包裹方法。利用傅里叶变换及合成波长相位计算方法分别得到具有较小噪声的包裹相位和具有较大噪声的解包裹相位, 利用解包裹相位与包裹相位之差计算包裹相位的包裹次数, 以此对具有较小噪声的包裹相位进行解包裹。该方法消除了现有方法引入的边界分段错误。建立了一种基于合成波长的谱域相位显微成像系统, 使用压电位移台定量验证了该系统可以用于大梯度边界的相位解包裹, 并进行了红细胞和倾斜镜面的相位成像。该系统在空气中的位移灵敏度为0.043 nm。

为了实现对红外成像系统静态性能计算机仿真评估,提出一种用于静态红外成像系统图像的生成方法。红外成像系统的调制传递函数(MTF)和噪声是系统图像的主要影响源,针对这一点,对系统调制传递函数和各类噪声源分别进行分析和建模,再根据红外目标和背景的辐射特性建立红外标准图像。通过模型的建立最终得到红外仿真图像,结果表明该方法具有很好的应用前景。

自适应光学扫描激光眼底成像系统研究是当前研究的一个热点。利用Badal系统、变形镜和夏克-哈特曼波前传感器设计了一种可调焦的自适应光学激光扫描眼底成像系统, 通过视标引导, 调节Badal系统中的透镜间距, 实现人眼低阶像差校正。根据系统调焦及工作原理, 分析了Badal系统最佳参数, 并对系统参数进行设计, 采用Zemax光学软件对系统进行仿真及优化。仿真结果表明, 设计的系统点列图光斑小于衍射极限, 各屈光度斯特列尔比值均大于0.8, 甚至低屈光度下的斯特列尔比可达0.95, 不同屈光度下各视场调制传递函数(MTF)曲线接近衍射极限, 正常人眼视网膜面上系统理论分辨率约为2.29 μm, 接近衍射极限分辨率(2.11 μm), 能够对-6~6 m-1屈光不正的人群实现眼底视网膜清晰成像。

激光雷达系统仿真具有重要的经济价值和广阔的应用前景。重点介绍了国外典型成像激光雷达建模仿真软件的研究进展，研究了其仿真原理、方法、功能和试验验证等有关情况，总结了激光雷达建模仿真的作用与意义，对下一步研究和发展方向进行了思考，可为仿真软件研发思路与方法提供借鉴。

针对传统鬼成像方法恢复图像差导致的边缘检测困难,提出了一种建立在高通滤波基础上的鬼成像改进方法。随机生成的灰度图在被输入空间光调制器前先经高通滤波处理,通过关联运算恢复出未知物体不同方向上的高频分量,然后根据所使用的滤波方法以相应的重构方法恢复出边缘图像,实现在无需预知物体信息的前提下对未知物体的边缘检测。实验以Kirsch滤波和非下采样轮廓波变换(NSCT)为例,表明了相比于传统的鬼成像边缘检测方法,该算法得到的边缘图像在主观上平滑性更好,清晰度更高,在客观上其边缘信噪比和均方误差指标均有所优化。

研制了一套探头末端直径为1 mm的血管内扫频光学相干层析成像（IV-OCT）系统。为了确保探头内格林透镜的中轴线与安装在微型电机轴上的直角棱镜的中轴线对准，制作了尺寸匹配的塑料套管；将格林透镜插入塑料套管后与微型电机一同安装于聚四氟乙烯（PTFE）管中，制成了末端直径为1 mm的探头。对光源自带的k-clock信号进行硬件滤波以去除其中的直流分量和谐波分量，提高了系统分辨率。对等波数域间隔重采样后的干涉光谱数据进行加窗、快速傅里叶变换(FFT)、取对数、背景去除后，将得到的多个轴向扫描(A-scan)数据进行坐标变换、重建，从而得到圆环显示的样品图像。实测系统纵向分辨率为11.8 μm，横向分辨率为24 μm，成像帧速为30 frame/s。利用研制的IV-OCT系统，实现了管状白胶带、小葱葱管、藕、离体鸭血管样品的OCT成像。

基于记忆效应的散斑解卷积法是近几年提出的一种可以实现透过散射介质层成像的方法。可用于散斑解卷积法的算法有很多,但具体的对比分析工作却鲜有报道。设计并搭建了基于记忆效应的透过散射层成像的光学系统,对探测到的散斑进行解卷积计算,并重建出对象图像。在重建过程中,分别使用互相关解卷积算法、维纳滤波算法、正则化解卷积算法以及Lucy-Richardson算法进行解卷积计算。对不同算法重建的图像进行了多个图像质量评价指标的计算。综合图像质量和计算时间,发现互相关解卷积算法在透过散射层成像的应用中具有最大优势,并从原理上进行了简要的解释。

采用0.205 ms的曝光时间，研究了观测速度范围包含去相关区域和未去相关区域时的散斑对比度与观测物速度间的关系。结果表明，利用对比度随取样帧数的变化趋势，并结合时间序列散斑图像相关系数曲线，可以在复杂环境下正确区分两个区间内的速度大小；同时，选用适当散斑图像帧数进行对比度计算，可以同时为探测大速度和小速度区间的速度变化提供较高灵敏度。

傅里叶超声成像系统的介绍，里面涉及了相关文章的介绍内容和成像原理