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    重庆时时彩五星不定位技巧: 基于编码变换的双波长温度场成像设备、系统及方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610080112.1

    申请日:

    2016.02.04

    公开号:

    CN105606228A

    公开日:

    2016.05.25

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01J 5/10申请日:20160204|||公开
    IPC分类号: G01J5/10 主分类号: G01J5/10
    申请人: 北京理工大学
    发明人: 俞文凯; 赵清; 葛墨林; 翟光杰; 刘雪峰; 姚旭日
    地址: 100081 北京市海淀区中关村南大街5号
    优先权:
    专利代理机构: 北京商专永信知识产权代理事务所(普通合伙) 11400 代理人: 葛强;时寅
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610080112.1

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.07.17|||2016.06.22|||2016.05.25

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本申请提供了一种基于编码变换的双波长温度场成像设备,包括光辐射调制装置,配置为接收待测对象的光辐射,且加载根据预设矩阵Φ变换生成的多个掩膜,将接收到的光辐射调制为多束第一光辐射和多束第二光辐射,并使多束所述第一光辐射沿第一路径射出、多束所述第二光辐射沿不同于第一路径的第二路径射出;布置在所述第一路径上的第一滤光元件和第一探测装置;布置在所述第二路径上的第二滤光元件和第二探测装置;温度确定装置以及图像生成装置。本申请还提供了基于该设备的系统和方法。本发明将双波长测温技术、调制技术和编码技术相结合,重建出待测对象的二维红外热图像,其能够广泛地应用在深空探测、遥感、材料检测、夜视观测等相关科技领域。

    权利要求书

    1.一种基于编码变换的双波长温度场成像设备,其特征在于,包括:
    光辐射调制装置,配置为接收待测对象的光辐射,且加载预设的多个掩膜,将接收到的
    光辐射调制为多束第一光辐射和多束第二光辐射,并使多束所述第一光辐射沿第一路径射
    出、多束所述第二光辐射沿不同于第一路径的第二路径射出,所述多个掩膜由矩阵Φ变换
    生成;
    布置在所述第一路径上的第一滤光元件,配置为接收多束所述第一光辐射,并将接收
    到的所述第一光辐射过滤为波长为第一波长λ1的多束光;
    布置在所述第二路径上的第二滤光元件,配置为接收多束所述第二光辐射,并将接收
    到的所述第二光辐射过滤为波长为第二波长λ2的多束光;
    布置在第一路径上的第一探测装置,配置为接收所述波长为第一波长λ1的多束光并将
    其转换为相应的多个第一光电信号参量;
    布置在第二路径上的第二探测装置,配置为接收所述波长为第二波长λ2的多束光并将
    其转换为相应的多个第二光电信号参量;
    温度确定装置,配置为接收来自所述第一探测装置和所述第二探测装置的多个所述第
    一和第二光电信号参量,并根据多个所述第一和第二光电信号参量与温度的预定关系确定
    出所述待测对象每一个像素点的温度值;
    图像生成装置,配置为根据所述待测对象每一个像素点的温度值以及所述待测对象的
    二维图像反演出所述待测对象的二维红外热图像。
    2.根据权利要求1所述的基于编码变换的双波长温度场成像设备,其特征在于,所述光
    辐射调制装置加载预设的多个掩膜,所述第一探测装置接收所述波长为第一波长λ1的多束
    光并将其转换为相应的多个第一光电信号参量,所述第二探测装置接收所述波长为第二波
    长λ2的多束光并将其转换为相应的多个第二光电信号参量包括:
    当所述预设矩阵Φ矩阵服从±1二值分布时:
    将预设矩阵Φ拆分为两个互补的0-1矩阵H+和H-;
    所述光辐射调制装置加载由H+矩阵的第i行或第i列H+i拉伸变换而得的掩膜,并且所述
    光辐射调制装置将接收到的光辐射调制为第一光辐射和第二光辐射,所述第一探测装置将
    所述第一光辐射转换为相应的第一光电信号参量E1(T)2i-1,所述第二探测装置将所述第二
    光辐射转换为相应的第二光电信号参量E2(T)2i-1;
    所述光辐射调制装置加载由H-矩阵的第i行或第i列H-i拉伸变换而得的掩膜,并且所述
    光辐射调制装置将接收到的光辐射分为第一光辐射和第二光辐射,所述第一探测装置将所
    述第一光辐射转换为相应的第一光电信号参量E1(T)2i,所述第二探测装置将所述第二光辐
    射转换为相应的第二光电信号参量E2(T)2i;
    当所述预设矩阵Φ服从±1、0三值分布时:
    将所述预设矩阵Φ拆分为两个相互独立的0-1矩阵H+和H-;
    所述光辐射调制装置加载由H+矩阵的第i行或第i列H+i拉伸变换而得的掩膜,并且所述
    光辐射调制装置将接收到的光辐射分为第一光辐射和第二光辐射,所述第一探测装置将所
    述第一光辐射转换为相应的第一光电信号参量E1(T)2i-1,所述第二探测装置将所述第二光
    辐射转换为相应的第二光电信号参量E2(T)2i-1;
    所述光辐射调制装置加载由H-矩阵的第i行或第i列H-i拉伸变换而得的掩膜,并且所述
    光辐射调制装置将接收到的光辐射分为第一光辐射和第二光辐射,所述第一探测装置将所
    述第一光辐射转换为相应的第一光电信号参量E1(T)2i,所述第二探测装置将所述第二光辐
    射转换为相应的第二光电信号参量E2(T)2i;
    当所述预设矩阵Φ服从0-1分布时:
    所述光辐射调制装置顺序加载由预设矩阵Φ的每一行(或列)直接拉伸变换而得的掩
    膜,并且所述光辐射调制装置将接收到的光辐射分为第一光辐射和第二光辐射,所述第一
    探测装置将所述第一光辐射转换为相应的第一光电信号参量E1(T)i,所述第二探测装置将
    所述第二光辐射转换为相应的第二光电信号参量E2(T)i;
    其中,i=1,2,3,4......N,N为所述待测对象的总像素数,所述预设矩阵Φ的阶2k≥N。
    3.根据权利要求2所述的基于编码变换的双波长温度场成像设备,其特征在于,所述温
    度确定装置根据如下的所述预定关系确定所述待测对象每一个像素点的温度值:
    当所述预设矩阵Φ服从±1二值分布时:
    所述温度确定装置根据结合数学模型并利用矩阵求逆
    方法计算出待测物体在波长λ1下的二维图像S1;
    所述温度确定装置根据结合数学模型并利用矩阵求逆
    方法计算出待测物体在波长λ2下的二维图像S2;
    所述温度确定装置根据待测对象在波长λ1和波长λ2下的二维图像S1和S2、Xi=S1./S2以
    及所述Ti=B’/ln(Xi/A’)确定出待测对象每个像素点的温度值Ti;
    当所述预设矩阵Φ服从±1、0三值分布时:
    所述温度确定装置根据结合数学模型并利用矩阵求逆
    方法计算出待测物体在波长λ1下的二维图像S1;
    所述温度确定装置根据结合数学模型并利用矩阵求逆
    方法计算出待测物体在波长λ2下的二维图像S2;
    所述温度确定装置根据待测对象在波长λ1和波长λ2下的二维图像S1和S2、Xi=S1./S2以
    及所述Ti=B’/ln(Xi/A’)确定出待测对象每个像素点的温度值Ti;
    当所述预设矩阵Φ服从0-1分布时:
    所述温度确定装置根据Yi=E1(T)i/E2(T)i、结合数学模型Yi=ΦS1,并利用矩阵求逆方
    法计算出待测物体的二维图像S;
    所述温度确定装置根据待测对象的二维图像S以及所述Ti=B’/ln(Xi/A’)确定出待测
    对象每个像素点的温度值Ti;
    其中,A’、B’为预设系数。
    4.根据权利要求1~3中任一项所述的基于编码变换的双波长温度场成像设备,其特征
    在于,所述光辐射调制装置包括:
    空间光调制器,配置为根据预设矩阵Φ变换生成的多个掩膜,以将接收到的待测对象
    的光辐射调制为所述第一光辐射和第二光辐射,并使所述第一光辐射沿第一路径射出、所
    述第二光辐射沿不同于第一路径的第二路径射出;
    控制元件,配置为控制所述空间光调制器依次加载由所述预设矩阵Φ变换生成的多个
    掩膜。
    5.根据权利要求4所述的基于编码变换的双波长温度场成像设备,其特征在于,所述空
    间光调制器为选自数字微镜器件、光强数字调制器或液晶光阀。
    6.根据权利要求1~5任一项所述的基于编码变换的双波长温度场成像设备,其特征在
    于,所述第一探测装置为第一点探测器,所述第二探测装置为第二点探测器,并且
    所述基于编码变换的双波长温度场成像设备还包括布置在所述第一路径上、位于所述
    第一点探测器与所述空间光调制器之间的第一会聚元件,和布置在所述第二路径上、位于
    所述第二点探测器与空间光调制器之间的第二会聚元件,
    所述第一点探测器位于所述第一会聚元件的光焦点处;
    所述第二点探测器位于所述第二会聚元件的光焦点处。
    7.根据权利要求6所述的基于编码变换的双波长温度场成像设备,其特征在于,还包
    括:
    布置在所述第一路径上、位于所述第一点探测器与所述空间光调制器之间的第一光强
    衰减元件,和
    布置在所述第二路径上、位于所述第二点探测器与空间光调制器之间的第二光强衰减
    元件。
    8.根据权利要求1~7中任一项所述的基于编码变换的双波长温度场成像设备,其特征
    在于,所述第一滤光元件和所述第二滤光元件为中心波长相差至少10nm的第一窄带滤光片
    和第二窄带滤光片,所述第一窄带滤光片和第二窄带滤光片的半高宽参数至少为10nm。
    9.根据权利要求1~8中任一项所述的基于编码变换的双波长温度场成像设备,其特征
    在于,所述光电信号参量包括光子数、电流值、电压值、电阻值中任意一种。
    10.根据权利要求1~9中任一项所述的基于编码变换的双波长温度场成像设备,其特
    征在于,所述光辐射为红外波段的光辐射。

    关 键 词:
    基于 编码 变换 波长 温度场 成像 设备 系统 方法
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