中科院光電技術(shù)研究所光束控制重點實驗室任戈課題組在相位差技術(shù)研究上取得新進展:首次提出了疊層空間調(diào)制相位差技術(shù),通過對成像系統(tǒng)的光瞳平面進行小孔疊層掃描獲得含有相位差異的圖像,然后利用算法從中提取出成像系統(tǒng)的像差并復(fù)原圖像。該技術(shù)在波前測量和圖像復(fù)原等方面有很大潛在應(yīng)用價值。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于近期的IEEE Photonics Technology Letters。
相位差技術(shù)集波前測量和圖像復(fù)原于一體,對目標(biāo)沒有特定的要求,不僅適用于點目標(biāo),而且適用于擴展目標(biāo),并且具有光路簡單、不存在非共路誤差等優(yōu)點,已成為國際上的研究熱點。傳統(tǒng)的相位差技術(shù)利用焦面和離焦面產(chǎn)生差異圖像,要求CCD采樣頻率必須滿足奈斯奎特采樣定律。對于欠采樣系統(tǒng),像素重疊現(xiàn)象將導(dǎo)致子圖像的許多高頻成分被誤采樣為低頻成分,從而極大影響相位差技術(shù)的測量精度。
該研究首次提出疊層空間調(diào)制相位差的概念,將相位差法推廣至欠采樣系統(tǒng)。利用小孔光闌對大口徑光瞳面進行空間限制,使采集的子圖像滿足采樣定律。小孔在掃描過程中相互交疊,交疊部分提供相同相位信息,非交疊部分提供相位差異。這樣由小孔疊層掃描得到的一組子圖像都是過采樣的,在算法探測過程中不會出現(xiàn)錯誤的頻率信息,從而極大提高了相位差法對欠采樣系統(tǒng)的測量精度。
該工作得到了國家自然科學(xué)基金委的資助。
疊層空間調(diào)制相位差原理圖
像差探測和圖像復(fù)原結(jié)果