基于多光束照明的回波光场散斑抑制机理

王锐; 史瑞新

doi:10.3788/OPE.20172509.2333

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于多光束照明的回波光场散斑抑制机理

现代应用光学 | 更新时间：2020-08-13

- 基于多光束照明的回波光场散斑抑制机理
- Suppression mechanics of returning wave speckle with multibeams illumination
- 光学精密工程 2017年25卷第9期页码：2333-2338
- 作者机构：
  
  1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林长春 130033
  2.吉林大学口腔医学院, 吉林长春 130021
- 作者简介：
  
  [ "王锐(1982-), 男, 吉林长春人, 副研究员, 2005年于长春理工大学获得学士学位, 2010年于中科院长春光机所获得博士学位, 主要从事激光探测方面的研究工作.E-mail:darui9999@163.com" ]
  史瑞新(1978-), 女, 河北唐山人, 博士, 主治医师, 2002年、2011年于吉林大学口腔医院分别获得硕士、博士学位, 2014年9月至今于美国阿拉巴马大学牙学院正畸科做访问学者, 主要从事低能量激光照射促进正畸牙齿移动过程中的骨重建研究.E-mail:srx781110@sina.com SHI Rui-xin, E-mail:srx781110@sina.com
- 基金信息：
  
  中科院创新基金资助项目(CXJJ-17-M132)
- DOI：10.3788/OPE.20172509.2333
  中图分类号： TP929.12
- 收稿日期：2017-06-23，
  
  录用日期：2017-7-15，
  
  纸质出版日期：2017-09
- 稿件说明：
移动端阅览
王锐, 史瑞新. 基于多光束照明的回波光场散斑抑制机理[J]. 光学精密工程, 2017,25(9):2333-2338.

Rui WANG, Rui-xin SHI. Suppression mechanics of returning wave speckle with multibeams illumination[J]. Optics and precision engineering, 2017, 25(9): 2333-2338.
王锐, 史瑞新. 基于多光束照明的回波光场散斑抑制机理[J]. 光学精密工程, 2017,25(9):2333-2338. DOI： 10.3788/OPE.20172509.2333.

Rui WANG, Rui-xin SHI. Suppression mechanics of returning wave speckle with multibeams illumination[J]. Optics and precision engineering, 2017, 25(9): 2333-2338. DOI： 10.3788/OPE.20172509.2333.

摘要

为了有效抑制激光照射目标表面所产生的散斑效应，提高激光主动成像图像质量，提出采用多光束照明技术，通过理论分析与仿真实验相结合的方式验证了多光束照明在抑制回波散斑效应方面的作用。首先，建立了多光束分光照明模型，理论分析了多光束照明对于完全散射叠加场和部分散射叠加场的散斑抑制原理。在此基础上，根据理论模型构建了仿真实验系统，采用不同能量分配的分光方式，对3种不同表面粗糙度的目标进行了单光束回波散斑对比度和多光束回波散斑对比度实验评估。实验结果表明：等能量4光束照明的回波散斑对比度仅为单光束对比度的1/2，与理论分析结果完全吻合，充分验证了多光束照明技术在回波光场散斑抑制方面的有效性。

Abstract

In order to suppress the speckle effect of target surface induced by laser illumination

and to increase the image quality of laser active imaging

the multibeams illumination technology was adopted and its effect on rejection of returning wave speckle was investigated theoretically and experimentally. The splitting illumination model of multibeams was established. The speckle suppression principle of multibeams illumination in entire speckle superposed field and partly speckle superposed field was analyzed. On the basic of the principle and theory model

the simulation experiment system was set up

where the returning speckle contrast of single beam and multibeams illuminated on three different roughness targets with different splitting ways was evaluated by adjusting the energy distribution. The experiment result indicates that the contrast of homenergic four beam can be reduced to half of that of single beam

which complies to the theory analysis and proof the feasibility of speckle rejection using multibeams illumination.

关键词

Keywords

references

王灿进, 石宁宁, 孙涛, 等.基于光纹特征的激光主动照明图像去模糊[J].光学精密工程, 2016, 24(5): 1159-1167.

WANG C J, SHI N N, SUN T, et al.. Image deblurring for laser active illumination based on light vein features [J]. Opt. Precision Eng., 2016, 24(5): 1159-1167. (in Chinese)

张绍阳, 侯旭阳, 崔华, 等.利用激光散斑获取深度图[J].中国光学, 2016, 9(6): 633-641.

ZHANG SH Y, HOU X Y, CUI H, et al.. Depth image acquisition using laser speckle [J]. Chinese Optics, 2016, 9(6): 633-641. (in Chinese)

GOODMAN J W. Speckle Phenomena in Optics: Theory and Applications [M]. Greenwood Village: Roberts and Company Publishers, 2008.

GOODMAN J W. 光学中的散斑现象: 理论与应用[M]. 曹其智, 陈家璧, 译. 北京: 科学出版社, 2009. GOODMAN J W. Speckle Phenomena in Optics [M]. CAO Q Z, CHEN J B, trans. Beijing: Science Press, 2009. (in Chinese)

DAYTON D, GONGLEWSKI J, ARNAULD C S. Laser speckle and atmospheric scintillation dependence on laser spectral bandwidth [J]. SPIE, 2009, 7476: 74760A.

HIGGS C, BARCLAY H T, BILLMAN K W. Multibeam laser illuminator approach [J]. SPIE, 1999, 3706: 206-215.

王锐.多束部分相干光抑制光强闪烁效应的仿真实验研究[J].发光学报, 2014, 35(7): 835-839.

WANG R. Simulation experiment of using multiple partially coherent beams to limit laser intensity scintillation effect [J]. Chinese Journal of luminescence, 2014, 35(7): 835-839. (in Chinese)

孔平, 杨晖, 林伟民, 等.动态散斑对比度颗粒测量法[J].光学精密工程, 2014, 22(10): 2633-2638.

KONG P, YANG H, LIN W M, et al.. Measurement of particle sizes by contrast of dynamic laser speckle [J]. Opt. Precision Eng., 2014, 22(10): 2633-2638. (in Chinese)

OHTSUBO J, ASAKURA T. Statistical properties of laser speckle produced in the diffraction field [J]. OSA Publishing, 1977, 16(6): 1742-1753.

OHTSUBO J, ASAKURA T. Statistical properties of the sum of partially developed speckle patterns [J]. OSA Publishing, 1977, 1(3): 98-100.

OHTSUBO J. Joint probability density function of partially developed speckle patterns [J]. OSA Publishing, 1988, 27(7): 1290-1292.

浏览量

519

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

宽频段振动干扰不敏感的白光干涉测量

酸碱度对磁流变抛光去除作用的调节机制

自适应图像组的稀疏正则化图像复原

用于纹理探测的磁致伸缩触觉传感器

基于M-Z干涉光路的光学目标探测