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原文传递一种非定域相位物体边缘增强方法及其系统

专利名称：	一种非定域相位物体边缘增强方法及其系统
摘要：	本发明提供了一种非定域相位物体边缘增强方法及其系统，增强系统包括激光器、毛玻璃、分束器、第一空间光调制器、第二空间光调制器、第一图像探测器、第二图像探测器以及计算机；第一光路上依次设置有第一空间光调制器和第一图像探测器；所述第二光路上依次设置有第二空间光调制器和第二图像探测器；所述第一空间光调制器用于向第一光束内加载相位滤波器信息；第二空间光调制器用于向第二光束内加载待测的相位物体信息。本发明利用激光相干光束照射旋转的毛玻璃获得在空间上有强度涨落分布的非相干热光源，在实际应用中非相干光源更具有普遍性，更容易获取，降低了光源的获取难度和成本，更加促进该方案的实际应用发展。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国地质大学(北京)
发明人：	高禄;郑志远;宋汉全
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910803478.0
公开号：	CN110441262A
代理机构：	北京邦创至诚知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	吴强
分类号：	G01N21/41(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100083北京市海淀区学院路29号
主权项：	1.一种非定域相位物体边缘增强系统，其特征在于，其包括：激光器、毛玻璃、分束器、第一空间光调制器、第二空间光调制器、第一图像探测器、第二图像探测器以及计算机；所述激光器发出激光光束照射在所述毛玻璃上，所述毛玻璃转动用于将所述激光光束转变成非相干光束；所述分束器设置在所述非相干光束的光路上，用于将所述非相干光束按照光强均分为第一光束和第二光束；所述第一光束的光路为第一光路；所述第二光束的光路为第二光路；所述第一光路上依次设置有第一空间光调制器和第一图像探测器；所述第二光路上依次设置有第二空间光调制器和第二图像探测器；所述第一空间光调制器用于向第一光束内加载相位滤波器信息；第二空间光调制器用于向第二光束内加载待测的相位物体信息；计算机分别与所述第一图像探测器和第二图像探测器连接，计算机同步采集所述第一光束和所述第二光束的图像信息并进行关联测量获得相位物体边缘增强的关联图像。 2.根据权利要求1所述的非定域相位物体边缘增强系统，其特征在于，还包括用于带动所述毛玻璃转动的步进电机。 3.根据权利要求1所述的非定域相位物体边缘增强系统，其特征在于，所述激光器与所述毛玻璃之间的光路上设置有若干个偏振片，若干个所述偏振片在所述激光光束的光路上间隔设置用于调整激光光束的强度。 4.根据权利要求3所述的非定域相位物体边缘增强系统，其特征在于，所述偏振片与所述毛玻璃之间的光路上设置有用于调节所述激光光束截面大小的扩束透镜。 5.根据权利要求1所述的非定域相位物体边缘增强系统，其特征在于，所述毛玻璃与所述分束器之间的光路上设置有用于调节所述非相干光束横截面大小的光阑；所述光阑的调节范围为1-3mm。 6.根据权利要求1所述的非定域相位物体边缘增强系统，其特征在于，所述激光器产生的激光光束经反射镜反射后进入并通过所述偏振片。 7.根据权利要求1所述的非定域相位物体边缘增强系统，其特征在于，在所述第一光路上，所述分束器与所述第一空间光调制器之间设置有第一双凸透镜，第一双凸透镜用于将非相干的所述第一光束的横截面成像到所述第一空间光调制器的平面上；在所述第二光路上，所述分束器与所述第二空间光调制器之间设置有第二双凸透镜，第二双凸透镜用于将非相干的所述第二光束的横截面成像到所述第二空间光调制器的平面上。 8.根据权利要求1所述的非定域相位物体边缘增强系统，其特征在于，在所述第一光路上，所述第一空间光调制器与所述第一图像探测器之间设置有第三双凸透镜，第三双凸透镜用于将所述第一空间光调制器的光场分布成像到第一图像探测器的接收面上；在所述第二光路上，所述第二空间光调制器与所述第二图像探测器之间设置有第四双凸透镜，第四双凸透镜用于将所述第二空间光调制器的光场分布成像到第二图像探测器的接收面上。 9.一种非定域相位物体边缘增强方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤一，激光器产生的激光光束照射毛玻璃，毛玻璃旋转将所述激光光束转变成为在空间有强度涨落分布的非相干光束；步骤二，非相干光束通过分束器后按照光强均分为第一光束和第二光束；步骤三，利用两个空间光调制器分别向第一光束和第二光束内加载相位滤波器信息和相位物体信息；步骤四，所述计算机通过两个图像探测器同步采集所述第一光束和所述第二光束的图像信息并进行关联测量和计算得到相位物体边缘增强的关联图像。 10.根据权利要求9所述的非定域相位物体边缘增强方法，其特征在于，所述相位滤波器为轨道角动量相位滤波器，轨道角动量相位滤波器的轨道角动量的拓扑荷数为0或者1；或者，所述相位滤波器为在水平和竖直两个方向的相位跃迁型的相位滤波器。
所属类别：	发明专利