强散射体产生的像面散斑对比度与随机表面及成像系统关系的研究

宋洪胜; 程传福; 张宁玉; 任晓荣; 滕树云; 徐至展

doi:10.7498/aps.54.669

搜索

期刊名称:

年:

起始页:

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

强散射体产生的像面散斑对比度与随机表面及成像系统关系的研究

宋洪胜 , 程传福 , 张宁玉 , 任晓荣 , 滕树云 , 徐至展

引用本文:

Citation:

唯象论的经典领域

强散射体产生的像面散斑对比度与随机表面及成像系统关系的研究

宋洪胜, 程传福, 张宁玉, 任晓荣, 滕树云, 徐至展

物理学报, 2005, 54(2): 669-676.

doi: 10.7498/aps.54.669

Study on the dependence of the contrast of image speckles produced by strong scattering-object on random surface and imaging system

Song Hong-Sheng, Cheng Chuan-Fu, Zhang Ning-Yu, Ren Xiao-Rong, Teng Shu-Yun, Xu Zhi-Zhan

Acta Phys. Sin., 2005, 54(2): 669-676.

doi: 10.7498/aps.54.669

摘要
在对4f光学成像系统中强散射体形成的像面散斑的统计特性的研究中, 首先通过散斑场光波复振幅的一般形式和双重指数函数近似求出散斑光强的系综平均, 然后利用散斑场光波复振幅的实部和虚部的旋转变换法求出散斑光强的方差, 最后得出了散斑对比度与随机表面统计参量和系统参量的直接表达式. 本结果与现有文献中包含随机表面相关面积或散射粒子数目的隐含表达式相比具有明显的改进, 并对标定随机表面的散斑对比度法具有重要意义.

关键词:
随机表面 /

像面散斑 /

对比度
Abstract
We study the statistical properties of the image speckles produced by strongscattering objects in the 4f optical imaging system. Using the generic expression of the complex amplitude of speckles and the approximation of the doubleexponential function, we first obtain the ensemble average of the speckle intensity. Then we derive the variance of the speckle intensity based on the rotational transformation of the real and imaginary parts of the complex amplitude of speckles. We finally obtain the expression for the contrast of the speckles, which is explicitly related to the statistical parameters of random surface and to the parameters of the imaging system. Our results are an obvious improvement compared with those reported in the literature, where the relations including such implicit quantities as the average size of the scattering grains of the random surface and the number of scattering grains are usually used. The results of this paper would be helpful for the characterization of random surface by speckle contrast.

Keywords:
random surface /

image speckle /

contrast
作者及机构信息
宋洪胜⁴,

程传福⁴,

张宁玉¹,

任晓荣²,

滕树云³,

徐至展³

(1)山东建筑工程学院,济南 250014; (2)山东师范大学物理系,济南 250014; (3)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800; (4)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800;山东师范大学物理系,济南 250014

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：69978012)资助的课题.
Authors and contacts
Song Hong-Sheng⁴,

Cheng Chuan-Fu⁴,

Zhang Ning-Yu¹,

Ren Xiao-Rong²,

Teng Shu-Yun³,

Xu Zhi-Zhan³

(1)山东建筑工程学院,济南 250014; (2)山东师范大学物理系,济南 250014; (3)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800; (4)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800;山东师范大学物理系,济南 250014
参考文献

施引文献

[1]	姚军财, 申静. 基于图像内容对比感知的图像质量客观评价. 物理学报, 2020, 69(14): 148702. doi: 10.7498/aps.69.20200335
[2]	周博睿, 谈宜东, 沈学举, 朱开毅, 鲍丽萍. 微泡造影剂增强超声调制激光回馈成像对比度的机理研究. 物理学报, 2019, 68(21): 214304. doi: 10.7498/aps.68.20190770
[3]	吴元庆, 王洋, 张延涛, 张宇峰, 刘春梅. 对比度阈值函数修正对于NVThermIP模型的影响. 物理学报, 2018, 67(21): 210702. doi: 10.7498/aps.67.20180493
[4]	范启蒙, 尹成友. 高对比度目标的电磁逆散射超分辨成像. 物理学报, 2018, 67(14): 144101. doi: 10.7498/aps.67.20180266
[5]	郑尚彬, 唐碧华, 姜云海, 高曾辉, 罗亚梅. 随机电磁光束经像散透镜后磁场的光谱Stokes奇点. 物理学报, 2016, 65(23): 234201. doi: 10.7498/aps.65.234201
[6]	周丽萍, 李培, 潘聪, 郭立, 丁志华, 李鹏. 高灵敏、高对比度无标记三维光学微血管造影系统与脑科学应用研究. 物理学报, 2016, 65(15): 154201. doi: 10.7498/aps.65.154201
[7]	田恒, 朱京平, 张云尧, 管今哥, 侯洵. 浑浊介质中图像对比度与成像方式的关系. 物理学报, 2016, 65(8): 084201. doi: 10.7498/aps.65.084201
[8]	陈苏婷, 胡海锋, 张闯. 基于激光散斑成像的零件表面粗糙度建模. 物理学报, 2015, 64(23): 234203. doi: 10.7498/aps.64.234203
[9]	鲁昌兵, 许鹏, 鲍杰, 王朝辉, 张凯, 任杰, 刘艳芬. 快中子照相模拟分析与实验验证. 物理学报, 2015, 64(19): 198702. doi: 10.7498/aps.64.198702
[10]	郑驰超, 彭虎, 韩志会. 互相关自适应加权的医学超声成像算法研究. 物理学报, 2014, 63(14): 148702. doi: 10.7498/aps.63.148702
[11]	宋洪胜, 庄桥, 刘桂媛, 秦希峰, 程传福. 菲涅耳深区散斑强度统计特性及演化. 物理学报, 2014, 63(9): 094201. doi: 10.7498/aps.63.094201
[12]	刘雪峰, 姚旭日, 李明飞, 俞文凯, 陈希浩, 孙志斌, 吴令安, 翟光杰. 强度涨落在热光鬼成像中的作用. 物理学报, 2013, 62(18): 184205. doi: 10.7498/aps.62.184205
[13]	刘曼. 高斯型弱散射屏产生的像面散斑场的分布特性研究. 物理学报, 2013, 62(9): 094204. doi: 10.7498/aps.62.094204
[14]	常宏, 杨福桂, 董磊, 王安廷, 谢建平, 明海. 激光光斑形状和尺寸对扫描显示中散斑对比度的影响. 物理学报, 2010, 59(7): 4634-4639. doi: 10.7498/aps.59.4634
[15]	刘曼, 程传福, 宋洪胜, 滕树云, 刘桂媛. 高斯相关随机表面光散射散斑场相位奇异及其特性的理论研究. 物理学报, 2009, 58(8): 5376-5384. doi: 10.7498/aps.58.5376
[16]	易煦农, 胡巍, 罗海陆, 朱静. 用高阶对比度研究光束的小尺度自聚焦. 物理学报, 2005, 54(2): 749-754. doi: 10.7498/aps.54.749
[17]	张斌, 刘言军, 徐克璹. 全息聚合物弥散液晶器件电光特性的研究. 物理学报, 2004, 53(6): 1850-1855. doi: 10.7498/aps.53.1850
[18]	张宁玉, 滕树云, 董前民, 亓东平, 程传福. 变孔径像面散斑平均光强标定随机表面的理论与实验. 物理学报, 2001, 50(5): 865-870. doi: 10.7498/aps.50.865
[19]	程传福, 亓东平, 刘德丽, 滕树云. 高斯相关随机表面及其光散射散斑场的模拟产生和光强概率分析. 物理学报, 1999, 48(9): 1635-1643. doi: 10.7498/aps.48.1635
[20]	伍小平, 何世平, 李志超. 空间散斑的运动规律(续)——物表面位移微分量的影响. 物理学报, 1983, 32(8): 973-981. doi: 10.7498/aps.32.973

计量

文章访问数: 6221
PDF下载量: 820
被引次数: 0

物理学报. 2005, 54(2): 669-676.

doi: 10.7498/aps.54.669.

强散射体产生的像面散斑对比度与随机表面及成像系统关系的研究

1. (1)山东建筑工程学院,济南 250014; (2)山东师范大学物理系,济南 250014; (3)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800; (4)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800;山东师范大学物理系,济南 250014

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：69978012)资助的课题.

收稿日期: 2003-09-02
修回日期: 2004-05-08
刊出日期: 2005-01-05

摘要: 在对4f光学成像系统中强散射体形成的像面散斑的统计特性的研究中, 首先通过散斑场光波复振幅的一般形式和双重指数函数近似求出散斑光强的系综平均, 然后利用散斑场光波复振幅的实部和虚部的旋转变换法求出散斑光强的方差, 最后得出了散斑对比度与随机表面统计参量和系统参量的直接表达式. 本结果与现有文献中包含随机表面相关面积或散射粒子数目的隐含表达式相比具有明显的改进, 并对标定随机表面的散斑对比度法具有重要意义.

关键词:

English Abstract

Study on the dependence of the contrast of image speckles produced by strong scattering-object on random surface and imaging system

1.
(1)山东建筑工程学院,济南 250014; (2)山东师范大学物理系,济南 250014; (3)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800; (4)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800;山东师范大学物理系,济南 250014

Received Date: 02 September 2003
Accepted Date: 08 May 2004
Published Online: 05 January 2005

Abstract: We study the statistical properties of the image speckles produced by strongscattering objects in the 4f optical imaging system. Using the generic expression of the complex amplitude of speckles and the approximation of the doubleexponential function, we first obtain the ensemble average of the speckle intensity. Then we derive the variance of the speckle intensity based on the rotational transformation of the real and imaginary parts of the complex amplitude of speckles. We finally obtain the expression for the contrast of the speckles, which is explicitly related to the statistical parameters of random surface and to the parameters of the imaging system. Our results are an obvious improvement compared with those reported in the literature, where the relations including such implicit quantities as the average size of the scattering grains of the random surface and the number of scattering grains are usually used. The results of this paper would be helpful for the characterization of random surface by speckle contrast.

Keywords:

全文HTML

下载: 全尺寸图片幻灯片

返回文章

搜索

留言板

强散射体产生的像面散斑对比度与随机表面及成像系统关系的研究

Study on the dependence of the contrast of image speckles produced by strong scattering-object on random surface and imaging system

摘要

Abstract

作者及机构信息

(1)山东建筑工程学院,济南 250014; (2)山东师范大学物理系,济南 250014; (3)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800; (4)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800;山东师范大学物理系,济南 250014

Authors and contacts

(1)山东建筑工程学院,济南 250014; (2)山东师范大学物理系,济南 250014; (3)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800; (4)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800;山东师范大学物理系,济南 250014

参考文献

施引文献

目录

计量

强散射体产生的像面散斑对比度与随机表面及成像系统关系的研究

English Abstract

Study on the dependence of the contrast of image speckles produced by strong scattering-object on random surface and imaging system

1.
(1)山东建筑工程学院,济南 250014; (2)山东师范大学物理系,济南 250014; (3)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800; (4)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800;山东师范大学物理系,济南 250014

全文HTML

目录

作者中心

审稿中心

关于期刊

关于我们

搜索

留言板

强散射体产生的像面散斑对比度与随机表面及成像系统关系的研究

Study on the dependence of the contrast of image speckles produced by strong scattering-object on random surface and imaging system

摘要

Abstract

作者及机构信息

(1)山东建筑工程学院,济南 250014; (2)山东师范大学物理系,济南 250014; (3)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800; (4)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800;山东师范大学物理系,济南 250014

Authors and contacts

(1)山东建筑工程学院,济南 250014; (2)山东师范大学物理系,济南 250014; (3)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800; (4)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800;山东师范大学物理系,济南 250014

参考文献

施引文献

目录

计量

出版历程

强散射体产生的像面散斑对比度与随机表面及成像系统关系的研究

English Abstract

Study on the dependence of the contrast of image speckles produced by strong scattering-object on random surface and imaging system

1. (1)山东建筑工程学院,济南 250014; (2)山东师范大学物理系,济南 250014; (3)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800; (4)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800;山东师范大学物理系,济南 250014

全文HTML

目录

作者中心

审稿中心

关于期刊

关于我们

1.
(1)山东建筑工程学院,济南 250014; (2)山东师范大学物理系,济南 250014; (3)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800; (4)中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海 201800;山东师范大学物理系,济南 250014