(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111661381.4 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 贺雨晨　陈薏冰　陈辉　郑淮斌　 徐卓　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 代理人 房鑫 (51)Int.Cl. G06T 5/00(2006.01) G02B 27/58(2006.01) (54)发明名称 一种基于孔径合成的叠层强度相干成像方 法及设备 (57)摘要 一种基于孔径合成的叠层强度相干成像方 法及设备， 方法包括获取被探针整形后的相干光 源遍历照射目标物体后形成的散斑图样； 对散斑 图样进行整合， 求得每个相干光源照射区域对应 的自相关函数； 将自相关函数代入叠层算法中恢 复目标图像。 本发明还公开了一种基于孔径合成 的叠层强度相干成像系统及计算机可读存储介 质。 本发明基于叠层强度相干成像的系统架构， 通过接收光源和目标物体作用后的回波散斑进 行目标成像， 抗噪能力强。 同时受大气湍流扰动 和光学系统相差等缺陷影 响不明显， 具有抗湍流 扰动的特性。 本发明利用相干光源遍历照射目标 物体后形成的散斑图样进行叠层强度相干成像， 能突破单个孔径成像系统的孔径限制， 实现高分 辨率成像。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114298939 A 2022.04.08 CN 114298939 A 1.一种基于孔径合成的叠层强度相干成像方法， 其特 征在于， 包括： 获取被探针整形后的相干光源遍历照射目标物体后形成的散斑图样； 对散斑图样进行整合， 求得每 个相干光源照射区域对应的自相关函数； 将自相关函数代入叠层算法中恢复目标图像。 2.根据权利要求1所述基于孔径合成的叠层强度相干成像方法， 其特征在于， 在所述获 取被探针整形后的相干光源遍历照射目标物体后形成的散斑图样的步骤中， 利用经过探针 整形后的相 干光源， 对目标物体进行遍历照射， 在照射过程中， 每个探针在预设的口径内， 均利用单个孔径成像系统扫描记录被探针整形后的光束与目标作用后的散斑图样。 3.根据权利要求2所述基于孔径合成的叠层强度相干成像方法， 其特征在于， 在所述对 散斑图样进行整合的步骤中， 整合单个孔径成像系统在目标物体不同位置得到的散斑图 样。 4.根据权利要求3所述基于孔径合成的叠层强度相干成像方法， 其特征在于， 在所述对 散斑图样进行整合的步骤中， 按照光瞳函数整合单个孔径成像系统在目标物体不同位置得 到的散斑图样； 对于由N个完全相同的子孔径组合形成的孔径阵列， 其 光瞳函数表示 为： 式中， psub(x‑xn， y‑yn)为子孔径的光瞳函数， (xn， yn)为第n个子孔径的中心坐标， 是第n个子孔径的相位 函数。 5.根据权利要求4所述基于孔径合成的叠层强度相干成像方法， 其特征在于， 在所述对 散斑图样进行整合的步骤中， 被探针整形后的相干光源所发射光束照射在目标物体上用函 数O(x， y)来表示， 样本的出射 光场表示 为： U(x， y)＝p(x， y)*O(x， y)。 6.根据权利要求5所述基于孔径合成的叠层强度相干成像方法， 其特征在于， 所述单个 孔径成像系统扫描采集到的光强分布 表示为： 7.根据权利要求6所述基于孔径合成的叠层强度相干成像方法， 其特征在于， 所述散斑 图样为单个孔径成像系统扫描目标物体采集到的光强分布， 通过对散斑图样进行傅里叶变 换得到散斑强度分布的功率谱， 进 而求得每 个相干光源照射区域对应的自相关函数。 8.一种基于孔径合成的叠层强度相干成像系统， 其特 征在于， 包括： 散斑图样 获取模块， 用于获取被探针整形后的相干光源遍历照射目标物体后形成的散 斑图样； 自相关函数求取模块， 用于对散斑图样进行整合， 求得每个相干光源照射区域对应的 自相关函数； 目标图像恢复模块， 用于将自相关函数代入叠层算法中恢复目标图像。 9.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征在 于： 所述的计算机程序被处理器执行时实现如权利要求 1至7中任意一项 所述基于孔径合成 的叠层强度相干成像方法的步骤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114298939 A 2一种基于孔径合成的叠层强度相干成像方 法及设备 技术领域 [0001]本发明属于成像技术领域， 具体涉及一种基于孔径合成的叠层强度相干成像方法 及设备。 背景技术 [0002]叠层强度相干成像技术与传统使用面阵探测器进行成像的技术不同， 该技术利用 二阶关联特性与相关算法实现对目标物体的成像， 具有潜在的成像优势和巨大的应用价 值。 同时,由于叠层强度相干成像技术是对物体反射或者透射光的总能量进行探测， 因此， 其在弱光领域同样具有巨大的应用前 景。 [0003]由于叠层强度相干成像技术属于空间光学成像系统范畴， 受系统角分辨率限制， 需要增加成像系统的口径提高成像质量， 且受加工工艺的限制， 空间光学成像系统的口径 增加成本高。 当前， 基于叠层强度相干成像技术， 提出了多种优化成像质量的方法， 但对场 景复杂、 形态多样且能见度低的目标的建模能力有限， 导致获取图像质量低、 耗时长， 这些 都制约了 叠层强度相干成像技 术的实用化进程和应用场景。 发明内容 [0004]本发明的目的在于针对上述现有技术当中的问题， 提供一种基于孔径合成的叠层 强度相干成像方法及设备， 利用孔径合成技术并叠层强度相 干成像机理， 突破传统空间光 学成像系统的限制， 强化 集光力， 增大分辨 率， 从而实现高质量成像。 [0005]为了实现上述目的， 本发明有如下的技 术方案： [0006]一种基于孔径合成的叠层强度相干成像方法， 包括： [0007]获取被探针整形后的相干光源遍历照射目标物体后形成的散斑图样； [0008]对散斑图样进行整合， 求得每 个相干光源照射区域对应的自相关函数； [0009]将自相关函数代入叠层算法中恢复目标图像。 [0010]作为本发明的一种优选方案， 在所述获取被探针整形后的相干光源遍历照射目标 物体后形成的散斑图样的步骤中， 利用经过探针整形后的相 干光源， 对目标物体进行遍历 照射， 在照射过程中， 每个探针在预设的口径内， 均利用单个孔径成像系统扫描记录被探针 整形后的光束与目标作用后的散斑图样。 [0011]作为本发明的一种优选方案， 在所述对散斑图样进行整合的步骤中， 整合单个孔 径成像系统在目标物体不同位置得到的散斑图样。 [0012]作为本发明的一种优选方案， 在所述对散斑图样进行整合的步骤中， 按照光瞳函 数整合单个孔径成像系统在目标物体不同位置得到的散斑图样； 对于由N个完全相同的子 孔径组合形成的孔径阵列， 其 光瞳函数表示 为： [0013] [0014]式中， psub(x‑xn,y‑yn)为子孔径的光瞳函数， (xn,yn)为第n个子孔径的中心坐标，说　明　书 1/5 页 3 CN 114298939 A 3