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超短曝光时间下的激光散斑对比度速度分析

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摘要

激光散斑时间对比度速度分析中,获取散斑图像的相机曝光时间通常在毫秒量级以满足信号光场的去相关,该曝光时间范围内对比度值与目标速度成反比。但是在此曝光时间范围内长曝光时间用于显示小速度区域的速度变化,短曝光有利于捕获大速度区域的速度变化,两者很难同时实现。并且由于血液流速跨度很大,尤其是有中风或微循环时,很难保证曝光时间满足去相关要求,此时对比度值与速度不再符合通常的单调关系,因而造成速度误判。本文采用205微秒的曝光时间研究了当观测速度范围包含了满足和不满足去相关两个区域下散斑对比度与观测物速度的关系,证明利用对比度随取样帧数的变化趋势,并结合时间序列散斑图像的相关系数的变化,可以在这种复杂环境下正确区分两个区间内的速度大小;并且证明选用适当散斑图像帧数进行对比度计算,可以同时对大速度和小速度区间的速度变化提供较高灵敏度。由于曝光时间远小于常用的曝光时间,因此称为超短曝光时间。

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DOI:10.3788/aos201838.0411008

作者单位:

    南开大学现代光学研究所
    天津市 南开大学现代光学研究所
    天津市 南开大学现代光学研究所
    南开大学

引用该论文

安晓英,宋丽培,武鹏飞,张. 超短曝光时间下的激光散斑对比度速度分析[J].光学学报,2018,38(4):0411008.