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透过散射介质对直线运动目标的全光成像及追踪技术

贾辉 罗秀娟 张羽 兰富洋 刘辉 陈明徕

透过散射介质对直线运动目标的全光成像及追踪技术

贾辉, 罗秀娟, 张羽, 兰富洋, 刘辉, 陈明徕
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  • 光散射是限制光传输以及降低和破坏光学成像性能的主要因素,透过复杂散射介质对运动目标的全光成像是光学领域极具挑战性的技术之一.本文提出一种利用散斑差值自相关透过散射介质对运动目标进行实时追踪的方法.采用赝热光照明,基于光学记忆效应理论,通过对运动目标采集的两帧散斑做差值,然后做自相关运算,计算目标移动的距离,实现对目标的实时追踪,并且利用相位恢复算法进行简单处理就可以重建隐藏目标.对该方法进行了实验验证,成功地对隐藏的运动目标实现了成像与追踪.这种透过散射介质对运动目标的全光成像及实时追踪技术,在生物医学等领域具有重要应用潜力.
      通信作者: 罗秀娟, xj_luo@opt.ac.cn
    [1]

    Bertolotti J, van Putten E G, Blum C, Lagendijk A, Vos W L, Mosk A P 2012 Nature 491 232

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    Katz O, Heidmann P, Fink M, Gigan S 2014 Nature Photon. 8 784

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    Katz O, Small E, Silberberg Y 2012 Nature Photon. 6 549

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    Yaqoob Z, Psaltis D, Feld M S, Yang C 2008 Nature Photon. 2 110

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    [11]

    Choi Y, Yang T D, Fang-Yen C, Kang P, Lee K J, Dasari R R, Feld M S, Choi W 2011 Phys. Rev. Lett. 107 023902

    [12]

    Mosk A P, Lagendijk A, Lerosey G, Fink M 2012 Nature Photon. 6 283

    [13]

    Freund I, Rosenbluh M, Feng S 1988 Phys. Rev. Lett. 61 2328

    [14]

    Apostol A, Dogariu A 2003 Phys. Rev. Lett. 91 9105

    [15]

    Cua M, Zhou E H, Yang C 2017 Opt. Express 25 3935

    [16]

    Schott S, Bertolotti J, Leger J F, Bourdieu L, Gigan S 2015 Opt. Express 23 13505

    [17]

    Labeyrie A 1986 J. Opt. Soc. Am. A 3 1897

    [18]

    Fienup J R, Wackerman C C 1986 J. Opt. Soc. Am. A 3 1897

    [19]

    Idell P S, Fienup J R 1987 Opt. Lett. 12 858

    [20]

    Ma C, Xu X, Liu Y, Wang L V 2014 Nature Photon. 8 931

    [21]

    Liang Z, An X Y, Zhang R, Song L P, Zhu S H, Wu P F 2017 Acta Opt. Sin. 37 0811002 (in Chinese) [梁子, 安晓英, 张茹, 宋丽培, 朱松河, 武鹏飞 2017 光学学报 37 0811002]

  • [1]

    Bertolotti J, van Putten E G, Blum C, Lagendijk A, Vos W L, Mosk A P 2012 Nature 491 232

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-14
  • 修回日期:  2018-09-12
  • 刊出日期:  2019-11-20

透过散射介质对直线运动目标的全光成像及追踪技术

  • 1. 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049
  • 通信作者: 罗秀娟, xj_luo@opt.ac.cn

摘要: 光散射是限制光传输以及降低和破坏光学成像性能的主要因素,透过复杂散射介质对运动目标的全光成像是光学领域极具挑战性的技术之一.本文提出一种利用散斑差值自相关透过散射介质对运动目标进行实时追踪的方法.采用赝热光照明,基于光学记忆效应理论,通过对运动目标采集的两帧散斑做差值,然后做自相关运算,计算目标移动的距离,实现对目标的实时追踪,并且利用相位恢复算法进行简单处理就可以重建隐藏目标.对该方法进行了实验验证,成功地对隐藏的运动目标实现了成像与追踪.这种透过散射介质对运动目标的全光成像及实时追踪技术,在生物医学等领域具有重要应用潜力.

English Abstract

参考文献 (21)

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