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题名光场相机在湍流下的清晰成像和点云计算
被引量：4
- 1
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作者
张烜喆
王彦
王佳华
侯再红
杜少军
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机构
中国科学院合肥物质科学研究院
中国科学技术大学科学岛分院
国防科技大学前沿交叉学科学院
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020年第11期229-235,共7页
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文摘
无变形镜条件下抵抗大气湍流影响获取几百米至几十公里外目标的清晰成像和点云数据具有重要意义。光场相机是清晰成像和点云计算领域的有力工具,但是它在湍流条件下无法正常工作。同时光场相机技术的主要研究方向集中在如何提高点云的精度和密度,暂无人将其应用于湍流清晰成像。基于相空间光学原理改进了光场相机的信息提取算法,在湍流条件下完成了清晰成像和点云计算。这种算法使用四维密度函数来描述复眼结构,对原始数据的使用更加充分,能够提取物点完整的低阶相位信息,因而,可以抵抗湍流对局部子孔径的影响,稳健地获取目标点云,解算深度图并得到全聚焦清晰成像。根据这一原理设计了光场相机系统,探测室内湍流池后方的目标以及室外湍流下500 m处目标,均获得了4 k以上个物点的准确低阶相位分布,给出了目标的三维点云图和清晰成像。结果表明,该方法无需变形镜系统,也不需要先验信息,是一种稳定工作的解析算法。
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关键词
去湍流清晰成像
三维点云
光场相机
相空间光学
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Keywords
turbulence-degraded image clarifications
3D point cloud calculation
light field camera
phase space optics
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
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题名计算光场自适应光学成像技术研究
被引量：5
- 2
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作者
吕洋
宁禹
马浩统
孙全
张烜喆
刘文广
许晓军
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机构
国防科技大学前沿交叉学科学院
中国科学院光电技术研究所
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出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期116-123,共8页
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文摘
计算光场自适应光学成像技术将目标和干扰的光场进行整体测量,再利用目标与干扰光场的四维光场信息分布特点,通过计算方法将其进行有效地区分、滤除,能在大视角范围内对干扰导致的目标光场波前畸变进行探测复原,并以计算方式自适应地补偿成像空间中的复杂波前像差扰动。与传统自适应光学成像方法相比,该方法具有较大的探测视场,可以直接以扩展目标作为信标进行波前信息解算。本文从传统自适应光学技术面临的挑战出发,简述了计算光场自适应光学成像技术的优势及发展现状,介绍了研究团队在计算光场自适应光学成像方面开展的主要工作。
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关键词
自适应光学
计算成像
光场成像
光场相机
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Keywords
adaptive optics
computational imaging
plenoptic imaging
plenoptic camera
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分类号
O436
[机械工程—光学工程]
O439
[机械工程—光学工程]
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题名四焦距聚焦型光场计算成像系统的设计
被引量：6
- 3
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作者
王佳华
杜少军
张烜喆
李俊
王彦
刘青松
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机构
国防科技大学前沿交叉学科学院
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第2期171-177,共7页
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基金
装备预研项目(30504050309)
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文摘
光场相机是一种在图像传感器前增加微透镜阵列的新型相机结构,除了记录不同位置下光的强度及颜色外,也记录不同位置下光线的方向信息,从而能够计算目标场景的深度图和高阶相位图。该技术由于景深和分辨率相互制约,获得大景深时分辨率会降低。分析了其结构特点并推导了景深和分辨率的关系,并就选定的设计参数绘制了变化曲线。在此基础上,提出了一种新型光场相机的设计方法,该结构基于具有四类焦距的微透镜阵列,可获得超大景深,同时将分辨率的下降程度控制在可接受范围。仿真结果表明:相对于三类焦距微透镜阵列,所设计的四类焦距微透镜阵列景深可提高三倍,而分辨率达到普通相机的18.9%。
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关键词
光场相机
景深
有效分辨率比率
多焦距
微透镜阵列
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Keywords
light field camera
depth of field
effective resolution ratio
multi-focus
microlens array
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
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