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光电所首次提出叠层空间调制相位差技术

文章来源:光电所 发表时间:2017-03-17

  中科院光电技术研究所光束控制重点实验室任戈课题组在相位差技术研究上取得新进展:首次提出了叠层空间调制相位差技术,通过对成像系统的光瞳平面进行小孔叠层扫描获得含有相位差异的图像,然后利用算法从中提取出成像系统的像差并复原图像。该技术在波前测量和图像复原等方面有很大潜在应用价值。相关结果发表于近期的IEEE Photonics Technology Letters。 

  相位差技术集波前测量和图像复原于一体,对目标没有特定的要求,不仅适用于点目标,而且适用于扩展目标,并且具有光路简单、不存在非共路误差等优点,已成为国际上的研究热点。传统的相位差技术利用焦面和离焦面产生差异图像,要求CCD采样频率必须满足奈斯奎特采样定律。对于欠采样系统,像素重叠现象将导致子图像的许多高频成分被误采样为低频成分,从而极大影响相位差技术的测量精度。 

  该研究首次提出叠层空间调制相位差的概念,将相位差法推广至欠采样系统。利用小孔光阑对大口径光瞳面进行空间限制,使采集的子图像满足采样定律。小孔在扫描过程中相互交叠,交叠部分提供相同相位信息,非交叠部分提供相位差异。这样由小孔叠层扫描得到的一组子图像都是过采样的,在算法探测过程中不会出现错误的频率信息,从而极大提高了相位差法对欠采样系统的测量精度。 

  该工作得到了国家自然科学基金委的资助。 

  

  叠层空间调制相位差原理图 

  

  像差探测和图像复原结果 

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