分辨率可調(diào)的大視場超分辨成像系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種分辨率可調(diào)的大視場超分辨成像系統(tǒng)， 可廣泛應(yīng)用于偵查、救援等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在世界范圍內(nèi)，對新型光學(xué)儀器及其分辨率的研宄成為光學(xué)領(lǐng)域研宄的 熱點(diǎn)。無論是軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域，都對光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨率提出了更多、更高的要 求。作為光學(xué)工程領(lǐng)域內(nèi)的一前沿研宄課題，光學(xué)超分辨技術(shù)則打破了傳統(tǒng)的衍射限制，使 人們能夠在較簡單的光學(xué)系統(tǒng)基礎(chǔ)上分辨超過其衍射極限的細(xì)節(jié)。從20世紀(jì)早期開始到 現(xiàn)在，人們提出了多種獲得光學(xué)超分辨的方法。這些超分辨技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在生物顯微 鏡、投影光刻系統(tǒng)、光盤存儲系統(tǒng)像等領(lǐng)域中。
[0003] 其中，光瞳濾波技術(shù)是一種應(yīng)用最為廣泛的超分辨技術(shù)，最早由ToraldoDi Francia于1953年提出。該技術(shù)通過調(diào)制改變光瞳函數(shù)的復(fù)振幅分布，來控制點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù) (PSF)的分布，進(jìn)而實現(xiàn)超分辨。該物理過程的理論表達(dá)式可描述為：
[0004]
【主權(quán)項】
1. 一種分辨率可調(diào)的大視場超分辨成像系統(tǒng)，其特征在于：包括旋轉(zhuǎn)光楔對（I)，超分 辨成像系統(tǒng)（2)，高分辨率探測器（3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分辨率可調(diào)的大視場超分辨成像系統(tǒng)，其特征在于：旋 轉(zhuǎn)光楔對（1)通過光楔的相對旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)對遠(yuǎn)處目標(biāo)的掃描，并偏轉(zhuǎn)目標(biāo)光束使其以小角度 入射超分辨成像系統(tǒng)（2)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分辨率可調(diào)的大視場超分辨成像系統(tǒng)，其特征在于：超 分辨成像系統(tǒng)（2)由超分辨光瞳濾波器（21)和基底光學(xué)系統(tǒng)（22)構(gòu)成，小角度入射光束 經(jīng)由超分辨成像系統(tǒng)（2)實現(xiàn)超分辨聚焦，并成像在高分辨探測器（3)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分辨率可調(diào)的大視場超分辨成像系統(tǒng)，其特征在于：超 分辨成像系統(tǒng)（2)采用液晶空間光調(diào)制器作為超分辨光瞳濾波器（21)，可以對光束的位相 分布進(jìn)行實時地、動態(tài)地調(diào)制，進(jìn)而根據(jù)要求改變對目標(biāo)局部區(qū)域的成像分辨率，實現(xiàn)分辨 率可調(diào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分辨率可調(diào)的大視場超分辨成像系統(tǒng)，其特征在于：將 高分辨率探測器（3)采集的多幅超分辨焦斑依據(jù)旋轉(zhuǎn)光楔對（1)的掃描方式進(jìn)行圖像融合 和重建，得到最終的大視場超分辨圖像。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種分辨率可調(diào)的大視場超分辨成像系統(tǒng)，屬于光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首先通過旋轉(zhuǎn)光楔對無窮遠(yuǎn)處的目標(biāo)進(jìn)行掃描和光線偏轉(zhuǎn)，使目標(biāo)光束以小角度入射后續(xù)的超分辨成像系統(tǒng)，實現(xiàn)超分辨聚焦，最后按照旋轉(zhuǎn)光楔對的掃描方式，對所有超分辨焦斑進(jìn)行圖像融合和重建，得到目標(biāo)的超分辨圖像。本發(fā)明中，超分辨系統(tǒng)由基底光學(xué)系統(tǒng)和超分辨光瞳濾波器構(gòu)成，并采用液晶空間光調(diào)制器(LC？SLM)作為超分辨光瞳濾波器，可以實時、動態(tài)地調(diào)制對光束位相分布，進(jìn)而可以根據(jù)要求改變對目標(biāo)局部區(qū)域的成像分辨率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)對遠(yuǎn)處目標(biāo)分辨率可調(diào)的大視場超分辨成像。
【IPC分類】G02B27-58
【公開號】CN104570383
【申請?zhí)枴緾N201510005999
【發(fā)明人】常軍, 查為懿, 任瑜玨, 牛亞軍, 馮馳, 許堯, 王凡
【申請人】北京理工大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月7日