《基於空間光相位調製器的可調、大景深成像技術研究》是依託清華大學，由李洪濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於空間光相位調製器的可調、大景深成像技術研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：李洪濤
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大景深成像系統在顯微成像、機器視覺、光學遙感、紅外成像、3D顯示以及手機和數位相機成像等領域有著廣闊的套用前景，成為近年來光學和光電子學領域的研究熱點。波前編碼成像系統，通過在光學系統的光瞳面處加一相位掩膜板對入射光進行波前編碼，可以獲得對離焦不敏感的中間模糊像，再對該中間像進行數字圖像復原以得到大景深圖像。由於系統景深的延拓總會伴隨著圖像信噪比和解析度的下降，因此需要根據場景的具體要求選擇合適的景深。本項目將研究以可程式的空間光調製器作為波前編碼功能模組實現給定的相位延遲，以獲得大景深且景深可根據目標場景調節的成像系統。同時將研究空間光調製器的結構設計和參數最佳化，重點解決空間光調製器相位調製過程中抑制強度調製的問題，並探索空間光調製系統、成像系統、圖像處理系統的統一最佳化設計和控制平台。本項目的研究具有重要學術價值和廣闊套用前景，將對我國光學和光電子技術的發展起到重要的推動作用。
結題摘要
大景深成像系統在顯微成像、機器視覺、光學遙感、紅外成像、3D顯示以及手機和數位相機成像等領域有著廣闊的套用前景，成為近年來光學和光電子學領域的研究熱點。波前編碼成像系統，通過在光學系統的光瞳面處加一相位掩膜板對入射光進行波前編碼，可以獲得對離焦不敏感的中間模糊像，再對該中間像進行數字圖像復原以得到大景深圖像。由於系統景深的延拓總會伴隨著圖像信噪比和解析度的下降，因此需要根據場景的具體要求選擇合適的景深。本項目以可程式的空間光調製器作為波前編碼功能模組實現給定的相位延遲，以獲得大景深且景深可根據目標場景調節的成像系統，研究目標是獲得適用於波前編碼系統的液晶空間光相位調製器的最佳化參數，構建景深可調的大景深光學成像系統。本項目通過波前編碼系統原理與基本結構的研究、面向波前編碼套用的液晶空間光調製器的基本結構和特性研究、實現純相位調製的SLM選型研究等工作，獲得了適用於波前編碼系統的液晶空間光相位調製器的最佳化參數；通過景深延拓技術方案的對比研究，在靜態可調大景深成像系統設計方案的基礎上，提出了動態可調大景深成像系統構建方案，並搭建了相關平台。本研究工作，對於推動基於波前編碼的動態大景深成像技術在顯微成像、機器視覺等領域的套用具有重要意義。
