中國科學院光電技術研究所光束控製重點實驗室任戈課題組在光學多孔徑成像技術研究中取得新進展:提出並實現了基於(yu) 子孔徑調製相位差法的光學多孔徑成像技術,該技術在高分辨率成像領域具有很大的應用價(jia) 值,相關(guan) 研究成果發表於(yu) Optics Express。
光學望遠鏡的性能主要體(ti) 現在兩(liang) 個(ge) 方麵,一方麵是望遠鏡收集能量的能力,即望遠鏡的集光能力;另一方麵是望遠鏡分辨目標細節的能力,即望遠鏡的分辨力。理論上講,望遠鏡口徑越大,集光能力愈強、分辨力愈高。然而受到製造工藝、檢測技術、裝配工藝、製作成本、載荷體(ti) 積重量等的影響,大型單口徑望遠鏡的製作和應用受到了很大的限製。光學多孔徑成像是突破這一限製提高成像能力的重要技術手段。光學多孔徑成像將多個(ge) 單孔徑係統按照一定的方式排布,通過共相幹涉實現等效大孔徑光學係統的分辨力。光學多孔徑成像技術的關(guan) 鍵難點在於(yu) 各個(ge) 單孔徑係統間共相誤差及其它像差的檢測與(yu) 校正和目標圖像的高清晰複原等。
該研究在提出相關(guan) 理論模型的基礎上建立實驗裝置,實現了基於(yu) 子孔徑調製相位差法的光學多孔徑成像技術,通過對多孔徑合成成像係統的單個(ge) 或多個(ge) 子孔徑進行空間調製,獲取有差異的多幀圖像。結合施加的調製信息,基於(yu) 隨機並行優(you) 化算法對圖像進行處理,獲取目標的高清晰圖像。與(yu) 傳(chuan) 統方法相比,該方法具有同時恢複像差和目標的高清晰圖像、結構簡單緊湊、受硬件誤差影響小、像差恢複精度和圖像複原清晰度高等特點。
該研究得到了國家自然科學基金委、科技部、中科院等項目的支持。
四孔徑合成成像係統像差和目標圖像複原結果,(a)加載像差,(b)恢複像差,(c)恢複殘差,(d)模糊圖像,(e)複原的高清晰圖像
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