申请/专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所

申请日：2021-05-27

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113393380B

主分类号：H04N23/951

分类号：H04N23/951;H04N23/55;H04N25/75;G02B17/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2021.10.01#实质审查的生效;2021.09.14#公开

摘要：本发明提供一种基于像素编码的大F数衍射实时校正的高分辨成像相机，解决现有传统成像相机实现高分辨率成像需要采用长焦距、大口径的问题。该高分辨成像相机包括成像镜头、探测器和数据处理模块；成像镜头为大F数、大Q值成像镜头，用于采集被测目标的成像光；探测器为低噪声探测器，用于将成像镜头采集的成像光转化为图像；数据处理模块包括计算机程序，计算机程序被执行时实现像素编码算法，利用像素编码算法进行衍射实时校正以获取高分辨率图像；该大F数成像相机口径小、同等奈奎斯特MTF较低F数25，MTF＝0.02左右，引入像素编码算法提高分辨率，具有口径小、长焦距、分辨率高、重量轻、图像质量高等优点。

主权项：1.一种基于像素编码的大F数衍射实时校正的高分辨成像相机，其特征在于：包括成像镜头、探测器和数据处理模块；所述成像镜头为大F数、大Q值成像镜头，F数＞20，Q值＞1.5，用于采集被测目标的成像光；所述成像镜头包括主反射镜、次反射镜和校正镜组；所述主反射镜为抛物面反射镜，所述次反射镜为双曲面反射镜，所述校正镜组包括第一光学玻璃、第二光学玻璃、第三光学玻璃和第四光学玻璃，所述第一光学玻璃为负光焦度弯向像面的弯月重火石玻璃，所述第二光学玻璃为正光焦度双凸的重火石玻璃，所述第三光学玻璃为负光焦度双凹的镧火石玻璃，所述第三光学玻璃为正光焦度弯向物面的弯月轻冕玻璃；所述探测器为低噪声探测器，用于将成像镜头采集的成像光转化为图像；所述数据处理模块包括计算机程序，计算机程序被执行时实现像素编码算法，利用像素编码算法进行衍射实时校正以获取高分辨率图像；所述像素编码算法包括以下步骤：步骤一、利用成像镜头拍摄的多幅星点图像得到其对应中心点X、Y两方向的灰度分布曲线，对多条灰度分布曲线进行有理函数拟合分别得到成像镜头X、Y方向的一维点扩散函数，再利用X、Y方向的一维点扩散函数构建成像镜头的二维点扩散函数；步骤二、利用步骤一获得的二维点扩散函数PSF，在空域中构建编码的块循环矩阵He，根据矩阵定理求出循环矩阵相对应的逆矩阵即为成像镜头的编码矩阵；步骤三、图像读出解码；3.1成像镜头对被测目标进行拍摄得到目标图像，目标图像在探测器上以矩阵形式呈现，然后将探测器上以矩阵形式呈现的目标图像按行顺序读出，得到目标图像的目标像向量ge；3.2将目标像向量ge与逆矩阵相乘，得到经校正处理后的目标复原图像向量再将该目标复原图像向量重组为矩阵，实现对相机图像的解码，从而得到高分辨率的目标图像。

全文数据：

权利要求：

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