使用感应电荷位敏阳极的极紫外单光子计数成像系统 被引量：20

1

作者 尼启良 何玲平 +2 位作者 刘世界 董宁宁 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2543-2548,共6页

研制了用于月基极紫外成像相机的二维极紫外位敏阳极光子计数成像探测器原型样机,该探测器系统主要由工作在脉冲计数模式下的微通道板堆、楔条形感应位敏阳极及相关的模拟和数据处理电路组成。设计和制备了周期为1.5mm,有效直径为47 mm... 研制了用于月基极紫外成像相机的二维极紫外位敏阳极光子计数成像探测器原型样机,该探测器系统主要由工作在脉冲计数模式下的微通道板堆、楔条形感应位敏阳极及相关的模拟和数据处理电路组成。设计和制备了周期为1.5mm,有效直径为47 mm的三电极楔条形位敏阳极,研制了最高计数率为200 kHz的前端模拟和数字电路。测量了探测器的暗计数率、脉冲高度分布、增益、线性及空间分辨率等工作特性。测量结果表明,探测器的空间分辨率为7.13 lp/mm(即0.14 mm),满足月基极紫外相机对空间分辨率的要求。 展开更多

关键词 极紫外探测器 光子计数成像探测器 微通道板 感应电荷 楔条形位敏阳极

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基于盖格-雪崩光电二极管的光子计数成像 被引量：20

2

作者 何伟基 司马博羽 +2 位作者 程耀进 成伟 陈钱 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2012年第8期1831-1837,共7页

考虑用传统的成像技术检测光生电荷信号时易受模数转换噪声干扰,本文提出了一种基于单光子灵敏雪崩光电二极管(GM-APD)的光子计数成像方法。该方法以单光子灵敏GM-APD作为探测单元,以全数字化方式实现微弱光学信号的有效检测。建立了GM-... 考虑用传统的成像技术检测光生电荷信号时易受模数转换噪声干扰,本文提出了一种基于单光子灵敏雪崩光电二极管(GM-APD)的光子计数成像方法。该方法以单光子灵敏GM-APD作为探测单元,以全数字化方式实现微弱光学信号的有效检测。建立了GM-APD光子流响应模型,利用马尔科夫更新过程分析了光子探测盲区对GM-APD瞬态响应的影响,得到了GM-APD输出的数字脉冲频率与光子流密度之间的关联表达式。搭建了二维扫描成像实验验证装置,通过实验得到了不同密度光子流条件下的光子计数图像。采用标准化互信息量分析得到,在光子流密度为3.0×104count/s的条件下,该实验装置仍然可以实现可视成像;当光子流密度达到2.7×105 count/s时,标准化互信息量大于0.5;实现了在低光子流密度时采用光子计数方式对目标物体的有效成像。 展开更多

关键词 单光子雪崩二极管 光子计数成像 马尔科夫更新 标准互信息量

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Ge薄膜性能及其在光子计数成像探测器中的应用 被引量：4

3

作者 李云鹏 郑鑫 +3 位作者 张宏吉 王孝东 陈波 曹健林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1143-1149,共7页

为改善光子计数成像探测器电荷感应层的性能,提高光子计数成像系统的成像质量,分别用直流磁控溅射法(DC)与射频磁控溅射法(RF)制备了不同厚度的Ge薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、表面轮廓仪、四探针表面电阻测试仪... 为改善光子计数成像探测器电荷感应层的性能,提高光子计数成像系统的成像质量,分别用直流磁控溅射法(DC)与射频磁控溅射法(RF)制备了不同厚度的Ge薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、表面轮廓仪、四探针表面电阻测试仪对两种方法所制备的薄膜进行了结构特征与电学性能的表征。结果表明:两种方法所制备的薄膜均为非晶态结构,DC制备的Ge薄膜比RF制备的Ge薄膜稀疏,其不同膜厚下的电阻率均大于RF所制备的薄膜。实验显示,薄膜越厚其电学性能受氧化影响越小,电学性能越稳定。实验对比了不同方阻下Ge薄膜应用于探测器的成像性能,结果表明:方阻在百兆级范围内时成像效果较好,且方阻变化时成像效果变化不大,但方阻大到2GΩ/□时会导致系统分辨率下降。 展开更多

关键词 光子计数成像 磁控溅射 非晶Ge薄膜 电荷感应层

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光子计数成像探测系统及其在生命科学中的应用 被引量：4

4

作者 王晓辉 胡新奇 +2 位作者 俞信 王苏生 曹根瑞 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第4期503-506,共4页

给出了一种用光子成像头、高帧频ＣＣＤ摄像机、图像采集系统和计算机组成的光子计数成像探测系统．系统可用于探测生物的超微弱发光现象，灵敏度比一般的弱光成像器件高出１０４倍以上；系统可以对极微弱的发光现象进行实时的光子计数... 给出了一种用光子成像头、高帧频ＣＣＤ摄像机、图像采集系统和计算机组成的光子计数成像探测系统．系统可用于探测生物的超微弱发光现象，灵敏度比一般的弱光成像器件高出１０４倍以上；系统可以对极微弱的发光现象进行实时的光子计数成像，并用计算机进行后处理和分析；最后，用实例说明该系统的应用效果． 展开更多

关键词 光子计数成像 光电探测器 生命科学 探测系统

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光子计数成像研究 被引量：5

5

作者 寇松峰 陈钱 +1 位作者 顾国华 季尔优 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第5期675-678,共4页

从APD阵列的响应特性出发,利用随机点的统计学描述,建立了光子计数成像的一维点过程数学模型。通过对光子事件发生时间统计特性的描述,分析了光子密度、门控时间、雪崩光电二极管恢复时间等因素对光子计数成像质量的影响。并采用蒙特卡... 从APD阵列的响应特性出发,利用随机点的统计学描述,建立了光子计数成像的一维点过程数学模型。通过对光子事件发生时间统计特性的描述,分析了光子密度、门控时间、雪崩光电二极管恢复时间等因素对光子计数成像质量的影响。并采用蒙特卡罗方法,对近红外波段不同光子密度条件下多种计数间隔的成像质量进行了仿真,给出了仿真结果。 展开更多

关键词 光子计数成像 雪崩光电二极管阵列 泊松点过程 蒙特卡罗仿真

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基于电容分割的光子计数成像探测器读出阳极优化设计及仿真 被引量：3

6

作者 何玲平 岳巾英 +1 位作者 张宏吉 陈波 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1303-1310,共8页

本文提出了一种基于电荷电容分割位置分辨原理的光子位置读出阳极,能够大幅提高该类探测器的空间分辨率和光子计数率。首先,介绍了影响现有光子计数成像探测器成像性能的关键因素,分析了采用电容分割位置分辨方法的优势;其次,对电荷电... 本文提出了一种基于电荷电容分割位置分辨原理的光子位置读出阳极,能够大幅提高该类探测器的空间分辨率和光子计数率。首先,介绍了影响现有光子计数成像探测器成像性能的关键因素,分析了采用电容分割位置分辨方法的优势;其次,对电荷电容分割原理展开了理论推导,分析了光子位置与阳极读出信号变化的空间位置的相关性;再次,在理论推导的基础上,分析了电容分割读出阳极相关物理参数对其空间位置分辨能力的影响;然后,提出了电容分割位置分辨阳极的优化设计原则,并设计了一种新型的基于电容分割的二维光子位置读出阳极。最后,利用有限元仿真工具COMSOL建立了该电容阳极的模型,进行了位置分辨原理仿真,并评估了空间分辨的准确性。仿真结果表明:阳极的位置分辨误差小于50μm,中心区域的位置分辨误差小于5μm,阳极的位置分辨性能优良。 展开更多

关键词 光子计数成像 位置分辨阳极 电荷电容分割 阳极优化设计 位置相关

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远紫外光子计数成像探测器的感应电荷读出方法 被引量：1

7

作者 宋克非 韩振伟 +1 位作者 何玲平 尼启良 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1-9,共9页

为了满足空间远紫外波段成像高空间分辨率和高计数率的探测需求,阐述了光子计数成像探测器的感应电荷读出方法,用于对地球电离层进行远紫外波段遥感探测的成像光谱仪.研究了具有成形网路的电荷灵敏放大器各参数间的关系,从理论上分析了... 为了满足空间远紫外波段成像高空间分辨率和高计数率的探测需求,阐述了光子计数成像探测器的感应电荷读出方法,用于对地球电离层进行远紫外波段遥感探测的成像光谱仪.研究了具有成形网路的电荷灵敏放大器各参数间的关系,从理论上分析了电荷灵敏放大器的上升时间及成形网络的成形时间常数对电荷读出噪声和探测系统计数率的影响,并建立了它们之间的定量关系.提出了电荷读出网络参数的设计和选取原则,并采用适合空间环境的分立电子元件研制出基于楔条形阳极光子计数式成像探测器的电荷读出电路.实验结果表明,所设计的感应电荷读取链路在成形时间为500 ns时链路等效输入噪声电荷约为230 e,电荷灵敏放大器上升时间小于8 ns,与建立的模型计算值有较好的一致性.在入射光强计数率86.2 kcps条件下,所测图像的空间分辨率达到7.13 lp/mm,满足空间远紫外波段成像光谱仪的使用要求. 展开更多

关键词 光子计数成像探测器 电荷读出方法 电荷灵敏放大器 成形网络 响应时间

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光子计数成像原理及其应用 被引量：10

8

作者 赵勋杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期42-45,共4页

20世纪80年代发展起来的光子计数成像系统有极高的灵敏度,原理上可探测单个光子及其空间位置,因此可以探测到极弱的光子图像。随着微光像增强技术和弱光成像器件的发展,光子计数成像技术近年来发展很快并日趋成熟,光子计数成像在军事、... 20世纪80年代发展起来的光子计数成像系统有极高的灵敏度,原理上可探测单个光子及其空间位置,因此可以探测到极弱的光子图像。随着微光像增强技术和弱光成像器件的发展,光子计数成像技术近年来发展很快并日趋成熟,光子计数成像在军事、天文学、物理学、化学、生物学、量子电子学等领域得到了广泛应用。介绍了光子计数成像的原理、技术特点及其应用。 展开更多

关键词 光子计数成像 像增强器 电荷耦合器件 多阳极微通道阵列 微弱光探测 原理

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极紫外位置灵敏阳极光子计数成像探测器研究 被引量：11

9

作者 尼启良 刘世界 陈波 《中国光学与应用光学》 2009年第1期36-40,共5页

研制出了应用于月基极紫外成像仪的二维极紫外位置灵敏阳极光子计数成像探测器原形样机,该探测器主要由工作在脉冲计数模式下的微通道板堆、楔条形位置灵敏阳极及相关的模拟和数据处理电路组成。设计和制备了周期为1mm,直径为30mm的三... 研制出了应用于月基极紫外成像仪的二维极紫外位置灵敏阳极光子计数成像探测器原形样机,该探测器主要由工作在脉冲计数模式下的微通道板堆、楔条形位置灵敏阳极及相关的模拟和数据处理电路组成。设计和制备了周期为1mm,直径为30mm的三电极楔条形位置灵敏阳极,研制了最高计数率为200kHz的前端模拟和数字电路。测量了探测器的暗计数率、脉冲高度分布及空间分辨率等工作特性。测量结果表明,该探测器的空间分辨率为0.28mm,满足月基极紫外成像仪对空间分辨率的要求。 展开更多

关键词 极紫外探测器 光子计数成像探测器 微通道板 位置灵敏阳极

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月基极紫外相机光子计数成像探测器Ge膜的空间质子辐照稳定性

10

作者 李云鹏 陈波 +1 位作者 何玲平 吕鹏 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第6期470-475,共6页

光子计数成像探测器是月基极紫外相机等空间成像载荷的核心成像器件。Ge膜作为探测器的电荷感应层,在空间质子辐照环境下的稳定性直接影响系统的成像质量。采用Monte-Carlo法仿真了500 nm Ge膜被10、50和100 keV高能质子辐照后,Ge膜内... 光子计数成像探测器是月基极紫外相机等空间成像载荷的核心成像器件。Ge膜作为探测器的电荷感应层,在空间质子辐照环境下的稳定性直接影响系统的成像质量。采用Monte-Carlo法仿真了500 nm Ge膜被10、50和100 keV高能质子辐照后,Ge膜内部的质子浓度分布与空位缺陷分布。仿真结果表明,50 keV质子在Ge膜内部产生的空位缺陷对膜层内部损伤最大。对100、230、350和500 nm厚度Ge膜分别进行50 keV质子辐照实验,经方阻仪测试显示,越厚的薄膜辐照后方阻变化越大,500 nm比100 nm Ge膜方阻增加量高约500 MΩ/。通过原子力显微镜(AFM)表征发现,500 nm Ge膜辐照后出现膜层凸起与分离,均方根表面粗糙度由1.63 nm增至约10 nm。研究结果表明,在满足方阻要求的前提下,通过对Ge膜厚度的合理设计,可以有效减小高能质子辐照带来的损伤。 展开更多

关键词 Ge膜 质子辐照 方块电阻 光子计数成像探测器 极紫外相机 空间环境适应性

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MCP通道对光子计数成像系统的影响

11

作者 李梅 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1408-1410,共3页

介绍了光子计数成像系统的结构、工作原理和工作平台。实验中,为了防止粒子反馈到输入端及得到更高的电子倍增,微通道板(MCP)的通道一般会倾斜6°～8°。然而,这种倾斜会引起图像偏移,影响图像精确度,为了获得清晰的图像,采取... 介绍了光子计数成像系统的结构、工作原理和工作平台。实验中,为了防止粒子反馈到输入端及得到更高的电子倍增,微通道板(MCP)的通道一般会倾斜6°～8°。然而,这种倾斜会引起图像偏移,影响图像精确度,为了获得清晰的图像,采取了一些措施纠正偏移,主要通过修正电子云质心的偏移,提高图像的质量。 展开更多

关键词 光子计数成像系统 MCP 偏移量

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基于压缩传感的光子计数成像系统 被引量：6

12

作者 杜克铭 蒋远大 +4 位作者 陈颖 王迪 王超 孙志斌 翟光杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期363-368,共6页

提出了一种基于压缩传感理论的光子计数成像系统。该系统以单光子计数器作为探测元件,以期在面元探测技术不甚成熟的现状下用点探测器进行极弱光探测。通过计算机模拟计算,验证了压缩传感理论结合单光子计数器应用于极弱光成像的可行性... 提出了一种基于压缩传感理论的光子计数成像系统。该系统以单光子计数器作为探测元件,以期在面元探测技术不甚成熟的现状下用点探测器进行极弱光探测。通过计算机模拟计算,验证了压缩传感理论结合单光子计数器应用于极弱光成像的可行性,讨论了单光子计数器的暗计数率、量子效率和测量噪声对成像质量的影响。介绍了压缩传感理论,为了获得更好的图像质量和更快的计算速度,提出了SpaRSA-DWT稀疏重建算法,并与传统的IWT算法进行对比。给出了两种算法下,迭代次数、测量数、噪声功率分别与获得图像信噪比的关系曲线,证明了SpaRSA-DWT算法的优越性。 展开更多

关键词 光子计数成像 极弱光探测 压缩传感 稀疏重建

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基于EMCCD的光子计数成像方法与实验 被引量：1

13

作者 张磊 石峰 +5 位作者 邹燕 张龙 何伟基 程宏昌 顾国华 陈钱 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期384-390,共7页

讨论了在复杂背景条件下采用EMCCD实现光子计数成像的处理策略,提出了一种双重阈值滤波方法并通过实验验证了其有效性。根据EMCCD的成像模型,将EMCCD的输出图像表示为光子事件、偏置噪声和伪光子噪声事件的集合。通过采集多幅EMCCD的输... 讨论了在复杂背景条件下采用EMCCD实现光子计数成像的处理策略,提出了一种双重阈值滤波方法并通过实验验证了其有效性。根据EMCCD的成像模型,将EMCCD的输出图像表示为光子事件、偏置噪声和伪光子噪声事件的集合。通过采集多幅EMCCD的输出图像,将光子事件检测问题转化为标准的二元假设检测问题。利用贝叶斯判决,可以得到光子事件检测的最佳检测法则,使光子事件的误判代价达到最小,从而检测出光子事件及其空间分布特征。通过实验对比可以发现:提出的方法明显优于普通的累加积分方法,适合生物微光检测等超低照度条件下的成像领域。 展开更多

关键词 电子倍增CCD 光子计数成像 双重阈值滤波 微弱光检测

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基于单光子探测器阵列的抗噪声频域成像研究

14

作者 陆茂霖 白妙青 秦成兵 《量子电子学报》 北大核心 2025年第4期537-545,共9页

单光子探测器阵列因其单光子极限探测灵敏度和多像元特性,被广泛应用于单光子雷达、生物荧光成像等领域。然而,受限于制备工艺,像元间探测效率存在差异,常常导致单光子探测器阵列成像发生畸变。本工作通过独立调控每个单光子探测器的反... 单光子探测器阵列因其单光子极限探测灵敏度和多像元特性,被广泛应用于单光子雷达、生物荧光成像等领域。然而,受限于制备工艺,像元间探测效率存在差异,常常导致单光子探测器阵列成像发生畸变。本工作通过独立调控每个单光子探测器的反向偏置电压,实现了对4×4探测器阵列探测效率的优化,将平均探测效率提高了1.77倍,差异性缩小为调节前的1/7。在此基础上,通过对每个单光子探测器光子到达时间进行傅里叶变换,发展了频域成像方案,该方案即使在背景噪声为信号强度的104倍的条件下,依然能够实现较好的频域成像效果,且对比信噪比达到2.29。本工作为基于单光子探测器阵列实现复杂环境下微弱光信号的探测提供了新的思路。 展开更多

关键词 量子信息 单光子探测器阵列 探测效率 傅里叶变换 光子计数成像 频域成像 对比信噪比

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楔条形阳极光子计数探测器成像性能的检测 被引量：18

15

作者 何玲平 尼启良 +2 位作者 李敏 刘世界 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2699-2704,共6页

基于楔条形位置灵敏阳极的光子计数成像探测器能够记录入射的单光子或带电粒子位置信息,因而能够在极低的照明条件下实现目标的二维成像。本文研制了一套WSA光子计数成像探测器样机,介绍了它的设计结构及工作原理;分析了这类探测器的图... 基于楔条形位置灵敏阳极的光子计数成像探测器能够记录入射的单光子或带电粒子位置信息,因而能够在极低的照明条件下实现目标的二维成像。本文研制了一套WSA光子计数成像探测器样机,介绍了它的设计结构及工作原理;分析了这类探测器的图像畸变产生的原因,提出了校正图像畸变的方法,并得到了无畸变的图像。以美国空军标准分辨率检测板(USAF1951)为目标进行了分辨率检测,采集的检测图像显示人的裸眼能分辨出检测板的第2组第6单元条纹。最后,为了消除人眼观测的主观性,通过计算探测器对该单元条纹的成像调制度来确保检测结果的准确性。计算结果显示探测器对该单元条纹的水平、垂直方向成像调制度分别为57%和37%。这一结果表明研制的探测器完全能够分辨该单元条纹,对应的分辨率为7.13lp/mm,即探测器空间分辨率达到了0.14mm。 展开更多

关键词 楔条形阳极 光子计数成像 分辨率检测 成像调制度

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感应读出延时线阳极光子计数探测器研究

16

作者 张蕊利 刘永安 +5 位作者 张亚龙 杨向辉 刘哲 苏桐 赵宝升 盛立志 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1291-1296,共6页

针对空间天文、生物荧光、光谱测量等领域对高灵敏、大面阵探测器的应用需求,研制出基于感应读出方式的延迟线阳极光子计数成像探测器。该探测器由微通道板、延时线阳极以及读出电路组成,其中延时线阳极的性能直接影响探测器的成像质量... 针对空间天文、生物荧光、光谱测量等领域对高灵敏、大面阵探测器的应用需求,研制出基于感应读出方式的延迟线阳极光子计数成像探测器。该探测器由微通道板、延时线阳极以及读出电路组成,其中延时线阳极的性能直接影响探测器的成像质量。作为一种电荷感应读出延时线阳极,该阳极利用信号到达的时间差解码入射光子的位置,可获得高的探测灵敏度和大的成像面积,同时简化了工艺难度并提升了可靠性。设计了感应读出延时线阳极,理论分析了探测器不同设计参数及材料对感应电荷量的影响,提出了解决异层电极间感应电荷量难以平衡的方法。据此研制出了收集面积为40 mm×40 mm的位敏阳极。测试结果表明该阳极信号传输衰减小于10%,极间串扰小于3%。利用该阳极进行了光子计数成像实验,获得了优于150μm的空间分辨率,为研制可应用于天文紫外光谱测量的大面阵、高灵敏探测器提供了理论依据及实验指导。 展开更多

关键词 探测器 光子计数成像 位敏阳极 空间分辨 光谱测量

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光子计数模式下的目标探测与成像 被引量：1

17

作者 尹丽菊 陈钱 +1 位作者 顾国华 周蓓蓓 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期821-825,共5页

当光微弱到以单个光子发射时,成像系统只有利用光子计数模式才能探测到单光子信息。采用基于碰撞电离效应的全固态雪崩光电二极管作为探测元件,构成微光环境下的光子计数成像实验系统。该系统的硬件主要由雪崩光电二极管构成的单光子计... 当光微弱到以单个光子发射时,成像系统只有利用光子计数模式才能探测到单光子信息。采用基于碰撞电离效应的全固态雪崩光电二极管作为探测元件,构成微光环境下的光子计数成像实验系统。该系统的硬件主要由雪崩光电二极管构成的单光子计数器、计算机、微光照度计、2维电控导轨、控制器、暗箱等组成。控制器的软件在Altera公司Quartus环境下设计,主要完成导轨运动的控制;上位机软件采用VC++编程实现系统的数据采集处理、系统功能控制和光子计数图像显示等。该系统为全固态结构,工作电压小于35V,暗计数率小于4 Hz。所建光子计数成像系统在10-5lx微光环境下实现了目标的探测成像。 展开更多

关键词 光电子学 光子计数成像系统 雪崩光电二极管 盖革模式

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光子计数集成成像的压缩与重构 被引量：2

18

作者 崔玉敏 尹丽菊 +2 位作者 隋立国 周辉 邓玉林 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第2期295-306,共12页

集成成像技术作为一种重要的裸眼三维显示技术,在完整记录三维场景信息的同时,庞大的数据量给传输和存储带来了压力。为了实现图像的有效压缩和重构,根据光子计数集成成像的特点,基于分布式压缩感知理论,提出用于图像压缩与重构的方案... 集成成像技术作为一种重要的裸眼三维显示技术,在完整记录三维场景信息的同时,庞大的数据量给传输和存储带来了压力。为了实现图像的有效压缩和重构,根据光子计数集成成像的特点,基于分布式压缩感知理论,提出用于图像压缩与重构的方案。该方案将图像分为参考图像和非参考图像两类,对其设置不同的测量率并分别进行重构。为保证非参考图像的重构质量,提出一种联合重构算法。该算法首先对非参考图像进行分块测量,依据与参考图像之间的相关性进行图像块分类,然后结合参考图像测量值信息构建新的测量矢量,利用新的测量矢量完成初次图像重构。为了进一步提升图像重构质量,对初次重构结果进行二次残差补偿重构,获得最终重构结果。最后通过设置不同的测量率进行了大量实验,实验结果表明,所提算法在测量率为0.25时,图像重构质量可以达到30 dB,测量率为0.4时,图像质量可以达到35 dB,算法性能具有一定的优越性。 展开更多

关键词 光子计数集成成像 图像压缩 图像重构 压缩感知

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压缩传感用于极弱光计数成像 被引量：18

19

作者 俞文凯 姚旭日 +2 位作者 刘雪峰 翟光杰 赵清 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2283-2292,共10页

为解决灵敏度达到单光子水平的面阵探测器件其单位像素上灵敏度有限和测量数多等问题,研制了具有极高灵敏度的成像系统来实现欠采样的极弱光成像探测。该成像系统基于光子计数成像技术和压缩感知理论,利用数字微镜器件(DMD)完成随机空... 为解决灵敏度达到单光子水平的面阵探测器件其单位像素上灵敏度有限和测量数多等问题,研制了具有极高灵敏度的成像系统来实现欠采样的极弱光成像探测。该成像系统基于光子计数成像技术和压缩感知理论,利用数字微镜器件(DMD)完成随机空间光调制,通过单光子点探测器收集光子,以计数形式记录下光强值。然后,利用算法重建出极弱光照明下的图像。文中设计了相关实验,研究了测量数、光强极弱程度和测量时间对成像质量的影响。最后,引入了图像质量评价标准和系统信噪比,分析对比了实验数据。结果表明,当测量数高于信号总维度的19.5%时,系统能完美成像,信噪比可低至2.843 8dB,DMD单位像素上的平均光子数可低于1.106count/s,成像的关键在于信号的波动大于噪声的波动。该成像系统基本满足了极弱光成像探测在光强、灵敏度和采样数等方面的要求。 展开更多

关键词 光子计数成像 压缩传感 极弱光 成像系统 雪崩二极管

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EUV成像仪极间串扰和伪信号触发计数修正 被引量：2

20

作者 王晓东 朱小明 +1 位作者 吕宝林 刘文光 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2675-2679,共5页

为了提高极紫外(EUV)光子计数成像仪的分辨率,分析了EUV成像仪系统WSZ阳极(Wedge Strip Zigzag anode)不同条带间的极间串扰以及非目标能量区间内信号触发产生的伪信号对图像质量的影响。讨论了串扰产生的原因,通过测量极间电容,找到了... 为了提高极紫外(EUV)光子计数成像仪的分辨率,分析了EUV成像仪系统WSZ阳极(Wedge Strip Zigzag anode)不同条带间的极间串扰以及非目标能量区间内信号触发产生的伪信号对图像质量的影响。讨论了串扰产生的原因,通过测量极间电容,找到了串扰系数所在的范围,并最终确定最优值;使用该系数对不同能量范围内的光子进行处理,确定了合适的能量区间(上下限)。在设定的能量区间重新成像并与原图像进行对比,结果显示图像质量有了明显提高。通过消除极间串扰和剔除混杂在图像数据中的伪数据,使图像的边缘特性更强,提高了图像分辨率。 展开更多

关键词 极紫外成像仪 光子计数成像仪 极间串扰 伪信号触发 能量上下限 边缘特性

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