改进的强度相干成像室内实验方法

设计了一种新的强度相干成像室内实验方法,以简化现有强度相干实验过程,获取接近实际观测的测量数据。首先,分析了强度相干成像原理及影响成像质量的因素;介绍了现有强度相干成像实验方法并分析其存在的不足。然后,利用赝热光源和CCD设计了一种新的强度相干成像方法;介绍了利用此种方法模拟强度相干成像的原理及特点。最后,进行了室内强度相干成像实验,验证了提出方法的可行性。实验结果表明:利用提出的实验方法能够较好地测量目标的空间功率谱,测量噪声主要分布在高频部分;当测量信噪比大于20时,利用相位恢复方法可恢复获得较好的目标光强分布图像。实验显示,提出的成像方法能够较好地模拟强度相干成像,实验中能够较为方便地调节光强随机涨落并观测基线参数,实现对小角直径目标的有效成像。

面向高轨目标的强度相干成像技术研究

强度相干成像技术是指利用地基强度相干阵列测量空间目标光强随机涨落的相干性,可获得目标的空间频谱模值,结合目标先验信息即可恢复目标光强分布图像。这种成像方法具有成像分辨力高、设备精度要求低、受大气湍流影响小等优点,目前已应用于恒星目标的成像观测领域,是一种有发展前景的地基光学成像手段。在综述强度相干技术原理与发展历程基础上,分析了利用强度相干阵列对高轨目标成像的可行性,认为在利用强度相干阵列对高轨目标成像过程中,主要存在空间频谱探测信噪比低和相位恢复复杂2大难题,提出利用激光主动照明对目标进行探测,同时采用符合计数方法和正则化优化方法可提高探测信噪比与相位恢复质量,对实现高轨目标成像有一定参考。

主动照明强度相干成像散斑效应仿真及实验研究

简述了强度相干成像原理,分析了照明激光散斑效应,并仿真了散斑效应对频谱模值的影响,利用数字微镜阵列设计实验,根据自适应望远镜测得的波前数据设置数字微镜阵列翻转状态,对不同目标采集光强涨落信息,利用基于先验信息的迭代算法进行图像恢复.结果表明:目标散斑光场强度涨落服从负指数分布;散斑光场使得目标频谱模值高频部分出现误差;利用基于先验信息的迭代算法能较好地恢复目标图像,目标恢复图像峰值信噪比最高可达29.87dB.

改进的相干光照明强度相干成像方法

在主动照明强度相干成像方法中,考虑相干性变化对成像频谱模值的影响.建立上行链路光场空间相干性变化模型;引入相干因子建立基于相干性变化的强度相干成像模型;仿真相干性变化对强度相干成像频谱模值的影响;最后设计实验验证模型的正确性,分析所提模型和原模型恢复频谱模值与真实频谱模值的峰值信噪比.结果表明:在有激光主动照明时引入相干性因子是必要的,不同湍流相干长度下峰值信噪比较原模型提高了3.6%~6.2%.基于相干性变化建立的强度相干成像模型恢复的频谱模值质量更好.

面向高轨目标的强度相干成像方法改进研究

利用强度相干方法对高轨目标成像时存在着频谱模值测量信噪比低和相位恢复复杂等问题,严重影响成像质量。为获得高轨目标的清晰图像,根据高轨卫星空间频谱分布先验信息、图像分布先验信息和强度相干测量噪声分布特点,探讨了利用先验信息对强度相干成像的频谱模值估计方法和相位恢复方法进行改进与优化,并设计了室内实验验证了改进算法的有效性。室内实验表明,通过对频谱模值估计方法和相位恢复算法的改进能够显著提高强度相干成像质量,减小恢复结果中的噪声斑点与歧义图像。