1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
构建了一种基于多路并行探测提高光子计数关联成像质量的方案,分析了其成像性能,并通过数值模拟验证了其有效性。探讨了探测路数、回波信号平均光子数和辐照散斑场的稀疏度对成像质量的影响。数值模拟结果表明,该方案下的关联成像质量与探测路数成正相关,随着回波信号平均光子数和辐照散斑场稀疏度的增加,成像质量先提升后降低。
成像系统 关联成像 光子计数 泊松分布 单光子探测
中国科学院上海光学精密机械研究所 中国科学院量子光学重点实验室, 上海 201800
基于稀疏限制的鬼成像雷达(Ghost Imaging Lidar via Sparsity Constraints, GISC Lidar)属于一种全新的凝视成像雷达体制, 具有探测灵敏度高、超分辨以及较好的抗干扰能力等特点。为了将GISC Lidar进行应用成果转化, 文中在简述GISC Lidar机理和近期国内外研究进展基础之上, 重点介绍了面向实际应用时GISC Lidar所需解决的核心问题以及该课题组在近期取得的主要研究成果, 进而对GISC Lidar的发展趋势进行了展望和探讨。
鬼成像 雷达成像 可预置赝热光源 运动模糊去除 ghost imaging lidar imaging prebuilt pseudo-thermal source motion deblurring 红外与激光工程
2018, 47(3): 0302001
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory for Quantum Optics and Center for Cold Atom Physics of CAS, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
For a Hanbury Brown and Twiss system, the influence of relative motion between the object and the detection plane on the resolution of second-order intensity-correlated imaging is investigated. The analytical results, which are backed up by experiments, demonstrate that the amplitude and mode of the object’s motion have no effect on the second-order intensity-correlated imaging and that high-resolution imaging can be always achieved by using a phase-retrieval method from the diffraction patterns. The use of motion de-blurring imaging for this approach is also discussed.
030.6600 Statistical optics 100.3010 Image reconstruction techniques 110.2990 Image formation theory 110.6150 Speckle imaging Chinese Optics Letters
2016, 14(7): 070301
1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室， 上海 201800
2 中国空空导弹研究院， 河南 洛阳 471009
利用光纤分束器和N个单光子探测器，提出了一种微弱光探测下的单脉冲光子计数方案。将该光子计数方案与关联成像原理结合，搭建了一套光子计数探测模式下的关联成像实验平台。实验研究了微弱光探测条件下光子计数的动态范围对关联成像质量的影响，分析并探讨了基于光子计数的关联成像需进一步深入研究的问题。
成像系统 关联成像 光子计数 统计光学 中国激光
2016, 43(11): 1104001
中国科学院上海光学精密机械研究所 量子光学重点实验室，上海 201800
基于稀疏和冗余表象的鬼成像雷达(Ghost Image via Sparsity Constraints，GISC Lidar)是一种结合光场空间涨落特性和现代信息论的全新雷达成像体制，其成像视场和分辨率无关，由此可在探测时采用大视场凝视成像模式捕捉运动目标以对其进行高分辨率成像探测。与闪光照相雷达需要将目标的反射光信号成像分布在焦平面阵列光电探测器件上相比，GISC雷达只需要一个无空间分辨能力的单像素探测器接收目标场景的全部反射光信号，因此可以极大地提升系统的成像探测灵敏度。此外，GISC雷达在成像探测过程中可以利用图像的各种先验约束，从而突破奈奎斯特采样定理对采样次数的要求，大幅度提高图像的信息获取效率。文中将结合上海光机所将鬼成像技术应用于雷达探测的研究历程，介绍GISC雷达研究进展，并指出GISC雷达工程化实际应用中仍待解决的若干问题。
鬼成像 雷达成像 稀疏和冗余表象 压缩感知 信息论 ghost image imaging lidar sparsity and redundant constraints compressive sensing information theory
中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海 201800
利用数字微镜器件（DMD）的可控性，搭建了一种基于数字微镜器件幅度调制的单臂鬼成像实验平台,利用数字微镜器件调幅预置生成不同均值和标准差的准高斯随机测量矩阵，从实验角度分析了不同均值和标准差的准高斯随机测量矩阵以及目标稀疏度对基于稀疏限制的鬼成像（GISC）图像重建质量的影响。数值模拟和实验结果均表明：随着均值u的减小或者标准差σ的增大（即准高斯随机测量矩阵A的调幅大小δ=σ/u的增大），基于稀疏限制的鬼成像图像重建质量的失真度正比于准高斯随机测量矩阵的调幅大小δ－1/2，同时基于稀疏限制的鬼成像的图像重建质量的失真度与目标的稀疏度β成线性关系。
成像系统 关联成像 稀疏性 高斯测量矩阵 数字微镜器件
