專(zhuān)利名稱(chēng)：基于光柵和ccd成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光強(qiáng)探測(cè)系統(tǒng)，特別是一種基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前在許多的應(yīng)用領(lǐng)域均采用CCD成像探測(cè)器捕獲目標(biāo)，而對(duì)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析。在許多的光學(xué)系統(tǒng)中也運(yùn)用到CCD成像探測(cè)器，尤其是相干光學(xué)系統(tǒng)，J. R. Fie皿p，在文章"Phase retrieval algorithms :a comparison"APPLIED OPTICS,Vol. 21， No. 15，1982，就明確指出通過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布，經(jīng)相應(yīng)的迭代算法便可以準(zhǔn)確的反演出入射光束含有的像差；近些年發(fā)展較快的無(wú)波前傳感器自適應(yīng)光學(xué)校正算法也指出利用成像透鏡處的光斑信息，無(wú)需波前探測(cè)器，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)可以校正入射光所含有的位相畸變。 但是，目前的一般的CCD成像探測(cè)器動(dòng)態(tài)探測(cè)范圍均較小，入射光強(qiáng)較小時(shí)所探測(cè)的信號(hào)容易受噪聲影響，入射光強(qiáng)稍強(qiáng)CCD則容易飽和，這兩種情況均將使CCD成像探測(cè)的結(jié)果不準(zhǔn)確影響用戶(hù)的使用。因而，用戶(hù)不得不轉(zhuǎn)向科學(xué)CCD，科學(xué)CCD成像探測(cè)器雖然具有較寬的探測(cè)范圍，但是其大多的情況下制作工藝都較為復(fù)雜，而且為了穩(wěn)定CCD探測(cè)精度，通?？茖W(xué)CCD都需要自帶恒溫系統(tǒng)，進(jìn)一步增加了制作的成本。為此，國(guó)內(nèi)紛紛提出擴(kuò)展CCD探測(cè)動(dòng)態(tài)范圍的方法。 國(guó)內(nèi)對(duì)多次曝光技術(shù)的研究較多，如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00810021158、200480018951. 6，在采集CCD數(shù)據(jù)之前進(jìn)行曝光，得到不同區(qū)域的光強(qiáng)分布，而后將CCD耙面分成若干個(gè)不同曝光時(shí)間的區(qū)域，進(jìn)行第二次曝光并采集輸出圖像，該方法無(wú)需對(duì)CCD探測(cè)器本身電路進(jìn)行改造，但是，在進(jìn)行最后一次曝光前需曝光若干次以確定不同區(qū)域的曝光時(shí)間。 中國(guó)專(zhuān)利200610053328介紹了一種將利用較高分光比的分光板對(duì)干涉光譜信號(hào)進(jìn)行分光的方法，該方法與本專(zhuān)利提出的方法相似，也無(wú)需多次的曝光，但是利用分光板不利于光路本身的集成和動(dòng)態(tài)范圍的進(jìn)一步擴(kuò)展。 國(guó)內(nèi)也有學(xué)者提出利用多幅不同曝光量照片的場(chǎng)景合成高動(dòng)態(tài)范圍圖像的方法，如華順剛等的"基于多幅不同曝光量照片的場(chǎng)景高動(dòng)態(tài)范圍圖像合成"，文章中提出通過(guò)改變CCD曝光時(shí)間的方法取得不同曝光量的光強(qiáng)分布圖，運(yùn)用一定的算法合并不同光強(qiáng)大小的光斑分布，從而獲得高動(dòng)態(tài)范圍的CCD圖像；可惜的是，這種做法存在一些弊端，其一，通過(guò)控制曝光時(shí)間以得到不同曝光量的光斑分布，首先需要CCD可以調(diào)節(jié)曝光時(shí)間，光強(qiáng)的動(dòng)態(tài)范圍取決于曝光時(shí)間的設(shè)置范圍，其二，該方法不適合于變化的光斑分布，尤其是短脈沖光的探測(cè)，當(dāng)短脈沖光的時(shí)間寬度小于最小曝光時(shí)間時(shí)，用戶(hù)是無(wú)法通過(guò)改變曝光時(shí)間以獲得不同曝光量的光強(qiáng)分布的。 國(guó)內(nèi)還有學(xué)者提出利用空間光調(diào)制器與CCD探測(cè)器組成閉環(huán)反饋系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)空間光調(diào)制器控制不同區(qū)域的光強(qiáng)以達(dá)到擴(kuò)大CCD探測(cè)器動(dòng)態(tài)范圍的目的，但是，同樣的問(wèn)題是在最后確定輸入的光強(qiáng)之前必須經(jīng)過(guò)預(yù)先的探測(cè)和反饋。 國(guó)外對(duì)CCD動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展方法除了有與國(guó)內(nèi)相識(shí)的方法，如文章"Laserbeamprofiling with extended-image-range techniques"Optical Engineering 44(2)，2005，美國(guó)專(zhuān)利US20060104508A1、 US20060104533A1等就是提出利用多幅不同曝光量照片的場(chǎng)景合成高動(dòng)態(tài)范圍圖像的方法。還有很多通過(guò)改變CCD電路本身以獲得高動(dòng)態(tài)范圍的方法。 美國(guó)專(zhuān)利US4623928、 US4873561、 US5235197、 US6008486、 US6040570、 US6501504等均是通過(guò)CCD內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)改變以取得高的動(dòng)態(tài)范圍，上述專(zhuān)利通過(guò)CCD內(nèi)部電路或通
過(guò)設(shè)定門(mén)限多次采集、或控制積分時(shí)間，或進(jìn)行多次曝光、或進(jìn)行雙門(mén)限積分的方法提高CCD最終的輸出動(dòng)態(tài)范圍；但是，正如前面強(qiáng)調(diào)的，這些方法都必須深入到CCD內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)中，這樣必然帶來(lái)高昂的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)成本，以及復(fù)雜的制作工藝，而且無(wú)論何種形式的提高方法，通過(guò)控制積分時(shí)間，通過(guò)多次曝光，通過(guò)設(shè)定門(mén)限的方法對(duì)于快變的光束，尤其是短脈沖光的探測(cè)均存在困難，甚至是無(wú)法探測(cè)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)的對(duì)不同光強(qiáng)大小、不同類(lèi)型激光的光斑進(jìn)行成像，同時(shí)提高原有CCD成像探測(cè)器的信噪比。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)，包括前匹配透鏡、光柵，后匹配透鏡、CCD成像探測(cè)器及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中前匹配透鏡主要是將會(huì)聚的入射光束轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄庖员阌谝M(jìn)光柵的調(diào)制，后匹配透鏡與成像透鏡的一樣是用于對(duì)入射光束進(jìn)行成像；成像光束經(jīng)成像透鏡會(huì)聚于基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)入口處，會(huì)聚光束經(jīng)前匹配透鏡后輸出平行光束，光柵對(duì)輸出的平行光束進(jìn)行位相或光強(qiáng)調(diào)制，經(jīng)光柵調(diào)制后的平行光束經(jīng)短距離傳輸或直接進(jìn)入后匹配透鏡，并從后匹配透鏡輸出多路光強(qiáng)大小不等的光束會(huì)聚于CCD成像探測(cè)器中的不同探測(cè)區(qū)，計(jì)算機(jī)經(jīng)AD采集系統(tǒng)采樣CCD成像探測(cè)器輸出的數(shù)據(jù)，并將成像于不同區(qū)域的光斑按照光柵分束后光強(qiáng)峰值強(qiáng)度比例進(jìn)行重組，考慮光柵分束后的0級(jí)(即成像光斑的中心衍射圖樣，如圖2、3中的中央衍射圖樣)，士l級(jí)光強(qiáng)分布(當(dāng)使用二維光柵時(shí)指成像光斑的中心上下、左右兩側(cè)的衍射圖樣，當(dāng)使用一維光柵時(shí)指上下或左右兩側(cè)的衍射圖樣，當(dāng)使用二維光柵時(shí)如圖2、3中的四邊旁圖樣)，假定光強(qiáng)峰值強(qiáng)度比例為n : m(n<m， n和m為正實(shí)數(shù))，則重組時(shí)將± 1級(jí)L個(gè)光強(qiáng)分布相加再除L求得平均值，其和乘以系數(shù)m/n再減去0級(jí)光強(qiáng)的峰值，并令負(fù)光強(qiáng)值(即因數(shù)學(xué)加減而造成的負(fù)的光強(qiáng)數(shù)值)為零，而后將計(jì)算得到的光強(qiáng)與0級(jí)光強(qiáng)相加作為最終CCD探測(cè)的輸出結(jié)果；如果入射光強(qiáng)較強(qiáng)以致± 1級(jí)光強(qiáng)也飽和了，則應(yīng)該考慮士2級(jí)光強(qiáng)(當(dāng)使用二維光柵時(shí)指成像光斑的中心左上、左下，右上、右下側(cè)的衍射圖樣，當(dāng)使用一維光柵時(shí)指士l級(jí)上下或左右側(cè)的衍射圖樣，當(dāng)使用二維光柵時(shí)如圖2、3中的四角圖樣)，先將0和±1級(jí)光強(qiáng)按照前面的方式相加，而后再將±2級(jí)L個(gè)光強(qiáng)分布相加再除L求得平均值，其和乘以系數(shù)n/k，(假定0級(jí)和±2級(jí)光強(qiáng)峰值強(qiáng)度之比為n : k(n〈k，k為正實(shí)數(shù)))再減去0和士l級(jí)合成后的光強(qiáng)峰值，并令負(fù)光強(qiáng)值為零，而后將計(jì)算得到的光強(qiáng)與O和士1級(jí)合成后的光強(qiáng)相加作為最終CCD探測(cè)的輸出結(jié)果；當(dāng)光強(qiáng)進(jìn)一步增加，可以考慮士2級(jí)以上光強(qiáng)的分布，可以在CCD靶面范圍內(nèi)將CCD動(dòng)態(tài)范
圍進(jìn)一步擴(kuò)大。其中L為正整數(shù)。 所述的光柵是位相光柵或振幅光柵。 在所述光柵后可以增加結(jié)構(gòu)相同、光柵線(xiàn)條刻畫(huà)方向與前一光柵呈90度的一新光柵，或與前描述兩個(gè)光柵效果等效的一個(gè)二維分布光柵，從而在CCD成像探測(cè)器上探測(cè)到多個(gè)光強(qiáng)不同的光斑分布。 所述的前匹配透鏡等效焦點(diǎn)在基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)的入口位置。 所述的后匹配透鏡與前匹配透鏡組成共軛系統(tǒng)，使光強(qiáng)探測(cè)系統(tǒng)入口位置與CCD成像探測(cè)器位置共軛。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn) (1)本發(fā)明中采用了光柵的分光方法，將入射光分成了峰值光強(qiáng)大小不等、形狀一致的多束光，并成像于放置在遠(yuǎn)場(chǎng)的CCD靶面上，而后利用峰值光強(qiáng)較小的焦斑以補(bǔ)償峰值光強(qiáng)較強(qiáng)的光斑中飽和部分，從而達(dá)到擴(kuò)展CCD探測(cè)器動(dòng)態(tài)范圍的目的，因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)光柵實(shí)現(xiàn)分光的，因此不存在曝光時(shí)間控制問(wèn)題，因此同樣適用于超短脈沖；另外，由于光柵分束后±1、 士2級(jí)等的光強(qiáng)大小和形狀都是一樣的，因此可以通過(guò)疊加求平均的方法降低CCD本身的噪聲，而峰值光強(qiáng)較強(qiáng)的光斑，因?yàn)樾盘?hào)的能量較高，相對(duì)而言，較其他峰值光強(qiáng)較弱光斑具有更高的信噪比?？偠灾?，本發(fā)明大幅度的提高了原有CCD成像探測(cè)器的動(dòng)態(tài)探測(cè)范圍，并且提高了 CCD成像探測(cè)器的信噪比。 (2)本發(fā)明的光柵分束方法可以根據(jù)用戶(hù)需要擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍取決于CCD靶面的大小和探測(cè)光斑大小。 (3)本發(fā)明采用一般CCD成像探測(cè)器和科學(xué)CCD，無(wú)需曝光時(shí)間控制等要求，應(yīng)用范圍較廣。


圖1為本發(fā)明的原理示意圖； 圖2為理想光束經(jīng)基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)后在CCD探測(cè)器上的光強(qiáng)分布仿真圖； 圖3為含有球差光束經(jīng)基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)后在CCD探測(cè)上的光強(qiáng)分布仿真圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l所示，本發(fā)明包括前匹配透鏡2、光柵3，后匹配透鏡4、CCD成像探測(cè)器5，以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)6，其中前匹配透鏡2主要是將會(huì)聚的入射光束轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄庖员阌谝M(jìn)光柵的調(diào)制，后匹配透鏡4與成像透鏡1的一樣是用于對(duì)入射光束進(jìn)行成像；成像光束經(jīng)成像透鏡1會(huì)聚于基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)入口處，會(huì)聚光束經(jīng)前匹配透鏡2后輸出平行光束，光柵3對(duì)輸出的平行光束進(jìn)行位相或光強(qiáng)調(diào)制，經(jīng)光柵調(diào)制后的平行光束經(jīng)短距離傳輸或直接進(jìn)入后匹配透鏡4，并從后匹配透鏡4輸出多路光強(qiáng)大小不等的光束會(huì)聚于CCD成像探測(cè)器5中的不同探測(cè)區(qū)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)6采樣CCD成像探測(cè)器5輸出的數(shù)據(jù)，并將成像于不同區(qū)域的光斑按照光柵分束后光強(qiáng)峰值強(qiáng)度比例進(jìn)行重組，考慮光柵分束后的0級(jí)(即成像光斑的中心衍射圖樣，如圖2、3中的中央衍射圖樣)，±1級(jí)光強(qiáng)分布(當(dāng)使用二維光柵時(shí)指成像光斑的中心上下、左右兩側(cè)的衍射圖樣，當(dāng)使用一維光柵時(shí)指上下或左右兩側(cè)的衍射圖樣，當(dāng)使用二維光柵時(shí)如圖2、3中的四邊旁圖樣)，假定光強(qiáng)峰值強(qiáng)度比例為n : m(n〈m，n和m為正實(shí)數(shù))，則重組時(shí)將士1級(jí)L個(gè)光強(qiáng)分布相加再除L求得平均值，其和乘以系數(shù)m/n再減去0級(jí)光強(qiáng)的峰值，并令負(fù)光強(qiáng)值(即因數(shù)學(xué)加減而造成的負(fù)的光強(qiáng)數(shù)值)為零，而后將計(jì)算得到的光強(qiáng)與0級(jí)光強(qiáng)相加作為最終CCD探測(cè)的輸出結(jié)果；如果入射光強(qiáng)較強(qiáng)以致士l級(jí)光強(qiáng)也飽和了，則應(yīng)該考慮士2級(jí)光強(qiáng)(當(dāng)使用二維光柵時(shí)指成像光斑的中心左上、左下，右上、右下側(cè)的衍射圖樣，當(dāng)使用一維光柵時(shí)指±1級(jí)上下或左右側(cè)的衍射圖樣，當(dāng)使用二維光柵時(shí)如圖2、3中的四角圖樣)，先將0和± 1級(jí)光強(qiáng)按照前面的方式相加，而后再將±2級(jí)L個(gè)光強(qiáng)分布相加再除L求得平均值，其和乘以系數(shù)n/k，(假定0級(jí)和±2級(jí)光強(qiáng)峰值強(qiáng)度之比為n : k(n < k， k為正實(shí)數(shù)))再減去0和士1級(jí)合成后的光強(qiáng)峰值，并令負(fù)光強(qiáng)值為零，而后將計(jì)算得到的光強(qiáng)與0和±1級(jí)合成后的光強(qiáng)相加作為最終CCD探測(cè)的輸出結(jié)果；當(dāng)光強(qiáng)進(jìn)一步增加，可以考慮±2級(jí)以上光強(qiáng)的分布，可以在CCD靶面范圍內(nèi)將CCD動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。其中L為正整數(shù)。
圖2和圖3為CCD探測(cè)結(jié)果，其中圖2為入射光束中未含有像差時(shí)，在CCD光強(qiáng)探測(cè)器中采樣得到的光斑分布，圖3為入射光束中包含了 0. 5個(gè)波長(zhǎng)大小的球差時(shí)，在CCD探測(cè)到的光斑分布。從CCD輸出結(jié)果不難看到，入射光斑分布被分成光強(qiáng)大小不等的9個(gè)光斑，假定1級(jí)光強(qiáng)分布為為0級(jí)的1/a，在四個(gè)角落的光強(qiáng)分布為0級(jí)的1/32，那么，計(jì)算機(jī)可以將光強(qiáng)為0級(jí)1/a的四個(gè)光斑相加乘以a/4得Sl，將0級(jí)飽和部分用Sl代替得到S2，同樣的，將四個(gè)角落的光強(qiáng)分布相加乘a74得S3，將S2飽和部分由S3替代，因而可以提高動(dòng)態(tài)范圍(3a-2)/2倍，并且通過(guò)改變光柵參數(shù)可以調(diào)整a的大小，從而改變動(dòng)態(tài)范圍的增益。由于0級(jí)飽和部分被等效的壓縮為原來(lái)的1/4，而Sl和S3均為四個(gè)相同光斑的疊加，因此整體信噪比提高了 4倍，其中，a為大于零的實(shí)數(shù)，Sl， S2， S3分別代表數(shù)學(xué)計(jì)算得到的光強(qiáng)分布。
權(quán)利要求
基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)，其特征在于包括前匹配透鏡(2)、光柵(3)，后匹配透鏡(4)、CCD成像探測(cè)器(5)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(6)，其中前匹配透鏡(2)將會(huì)聚的入射光束轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄庖员阌谝M(jìn)光柵的調(diào)制，后匹配透鏡(4)用于對(duì)入射光束進(jìn)行成像；成像光束經(jīng)成像透鏡(1)會(huì)聚于基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)入口處，會(huì)聚光束經(jīng)前匹配透鏡(2)后輸出平行光束，光柵(3)對(duì)輸出的平行光束進(jìn)行位相或光強(qiáng)調(diào)制，經(jīng)光柵調(diào)制后的平行光束經(jīng)短距離傳輸或直接進(jìn)入后匹配透鏡(4)，并從后匹配透鏡(4)輸出多路光強(qiáng)大小不等的光束會(huì)聚于CCD成像探測(cè)器(5)中的不同探測(cè)區(qū)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(6)采集CCD成像探測(cè)器(5)輸出的數(shù)據(jù)，并將成像于不同區(qū)域的光斑按照光柵分束后光強(qiáng)峰值強(qiáng)度比例進(jìn)行重組，考慮光柵分束后的0級(jí)(即成像光斑的中心衍射圖樣)，±1級(jí)光強(qiáng)分布(當(dāng)使用二維光柵時(shí)指成像光斑的中心上下、左右兩側(cè)的衍射圖樣，當(dāng)使用一維光柵時(shí)指上下或左右兩側(cè)的衍射圖樣)，假定光強(qiáng)峰值強(qiáng)度比例為n∶m(n＜m，n和m為正實(shí)數(shù))，則重組時(shí)將±1級(jí)L個(gè)光強(qiáng)分布相加再除L求得平均值，其和乘以系數(shù)m/n再減去0級(jí)光強(qiáng)的峰值，并令負(fù)光強(qiáng)值(即因數(shù)學(xué)加減而造成的負(fù)的光強(qiáng)數(shù)值)為零，而后將計(jì)算得到的光強(qiáng)與0級(jí)光強(qiáng)相加作為最終CCD探測(cè)的輸出結(jié)果；如果入射光強(qiáng)較強(qiáng)以致±1級(jí)光強(qiáng)也飽和了，則應(yīng)該考慮±2級(jí)光強(qiáng)(當(dāng)使用二維光柵時(shí)指成像光斑的中心左上、左下，右上、右下側(cè)的衍射圖樣，當(dāng)使用一維光柵時(shí)指±1級(jí)上下或左右側(cè)的衍射圖樣)，先將0和±1級(jí)光強(qiáng)按照前面的方式相加，而后再將±2級(jí)L個(gè)光強(qiáng)分布相加再除L求得平均值，其和乘以系數(shù)n/k，(假定0級(jí)和±2級(jí)光強(qiáng)峰值強(qiáng)度之比為n∶k (n＜k，k為正實(shí)數(shù)))再減去0和±1級(jí)合成后的光強(qiáng)峰值，并令負(fù)光強(qiáng)值為零，而后將計(jì)算得到的光強(qiáng)與0和±1級(jí)合成后的光強(qiáng)相加作為最終CCD探測(cè)的輸出結(jié)果；當(dāng)光強(qiáng)進(jìn)一步增加，可以考慮±2級(jí)以上光強(qiáng)的分布，可以在CCD靶面范圍內(nèi)將CCD動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。其中L為正整數(shù)。；
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)，其特征 在于所述的光柵(3)為位相光柵或振幅光柵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)，其特征 在于在所述的光柵(3)后增加結(jié)構(gòu)相同、光柵線(xiàn)條刻畫(huà)方向與前一光柵呈90度的另一光 柵，或與所述兩個(gè)光柵效果等效的一個(gè)二維分布光柵，從而在CCD成像探測(cè)器上探測(cè)到多 個(gè)光強(qiáng)不同的光斑分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)，其特征 在于所述的前匹配透鏡(2)等效焦點(diǎn)在基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系 統(tǒng)的入口位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)，其特征 在于所述的后匹配透鏡(4)與前匹配透鏡(2)組成共軛系統(tǒng)，使光強(qiáng)探測(cè)系統(tǒng)入口位置與 CCD成像探測(cè)器位置共軛。
全文摘要
基于光柵和CCD成像探測(cè)器的寬動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)，由光柵，匹配透鏡，CCD成像探測(cè)器和計(jì)算機(jī)組成。其特征在于成像光束經(jīng)成像透鏡聚焦，經(jīng)焦平面后的光束進(jìn)入第一個(gè)匹配透鏡并輸出平行光束，平行光束經(jīng)光柵后進(jìn)入第二個(gè)匹配透鏡成像于CCD成像探測(cè)器。光柵可以使原本成像于CCD成像探測(cè)器的光斑分為光強(qiáng)大小不等的多個(gè)光斑，通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算可以將光強(qiáng)大小不等的多個(gè)光斑結(jié)合，大幅度的提高原有CCD探測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍和信噪比。
文檔編號(hào)G01J1/00GK101701847SQ20091024123
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者饒長(zhǎng)輝, 黃林海 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所