이동 플랫폼에서 이미징 시간 다중화 슈퍼 해결 기법
Summary
광 회절 한계를 극복하기위한 방법이 제시된다. 광학 반복 Gerchberg – 스턴 알고리즘을 이용하여 위상 검색 및 첫 번째 단계의 반복 하였다 이미징 시스템 변속 : 상기 방법은 두 단계를 포함한다. 합성 증가 렌즈 구경보다 높은 이미징 해상도를 수득 이동 방향을 따라 발생한다.
Abstract
우리는 객체의 해상도를 증가 등 공수 플랫폼이나 위성 방송과 같은 움직이는 이미징 시스템의 상부에 설치된 광학계의 회절 한계를 극복하기위한 방법을 제안한다. 해상도 개선은 두 단계 과정에서 얻어진다. 첫째, 세 가지 해상도가 낮은 다른 defocused 표시 이미지가 캡처되는 광 단계는 개선 된 반복 Gerchberg-스턴 기반의 알고리즘을 사용하여 검색됩니다. 위상 검색이 수치 다시 조리개 비행기에 필드를 전파 할 수 있습니다. 둘째, 영상 시스템은 시프트되고 첫 번째 단계는 반복된다. 조리개 평면에서 얻어진 광학 필드가 결합되어 합성 증가 렌즈 구경보다 높은 이미징 해상도를 수득 이동 방향을 따라 발생한다. 상기 방법은 마이크로파 정권에서 잘 알려진 방법은 안테나의 크기는 합성 플랫폼을 따라 증가되는 합성 개구 레이더 (SAR)이라는 유사한전파 방향. 제안 된 방법은 실험실 실험을 통해 입증된다.
Introduction
레이더 이미징, 펄스 무선 주파수 (RF)의 협각 빔은 플랫폼 상에 장착되는 안테나를 사용하여 전송된다. 레이더 신호는 표면 1,2 향해 측방 방향으로 전송한다. 반사 된 신호는 표면으로부터 후방 산란되고, 동일한 안테나 (2)에 의해 수신된다. 수신 된 신호는 레이더 이미지로 변환됩니다. 레알 개구 레이더 (RAR)에 방위각 방향의 해상도는 조리개 차원 내지 3 파장에 비례하고 반비례한다. 따라서, 더 큰 안테나는 높은 방위 확인을 위해 필요합니다. 그러나, 이러한 비행기와 위성 등 이동 플랫폼으로 큰 안테나를 부착하는 것이 곤란하다. 1951 와일리 4 이미징 플랫폼의 움직임에 의해 생성 된 도플러 효과를 사용한다 (SAR) 합성 개구 레이더라는 새로운 레이더 기술을 제안했다. SAR에서 진폭뿐만 아니라 수신 된 신호의 위상은 5 기록된다 </SUP>. SAR 광 주파수가 약 1 ~ 100 GHz의 6 단계가 플랫폼 위에 설치 기준 지역 공진기를 사용하여 기록하기 때문에이 가능합니다. 광학 영상에서 짧은 파장은 가시로 사용되는 약 1 μm의 인 근적외선 (NIR), 약 10 ~ 14 Hz 인 즉, 주파수. 전계 강도보다는 필드 자체는, 표준 실리콘 기반 검출기를 사용하여 검출 용 너무 빠른 광학 위상 변화 이후 검출되고있다.
광학계를 통해 물체를 이미징하는 동안, 광학 조리개는 저역 통과 필터로서 기능한다. 따라서, 개체의 고주파 공간 정보 (7)를 분실한다. 본 논문에서는 위상이 손실 및 회절 한계 효과 즉, 개별적으로 위에서 언급 한 문제를 각각 해결하는 것을 목표로하고 있습니다.
Gerchberg와 스턴 (GS)는 8은 광 위상 retrie 될 수 있다는 것을 제안반복적 인 프로세스를 사용 VED. Misell 9-11은 두 개의 입력 및 출력 플레인에 대한 알고리즘을 확장했다. 이러한 접근 방식은 최소 평균 제곱 오차 (MSE) 12, 13와 위상 분포에 수렴 입증된다. GUR 및 Zalevsky 14 Misell 알고리즘을 개선하는 세 가지 평면 방법을 제시했다.
우리는 SAR 애플리케이션에서의 안테나로 이루어 같이, 촬상 렌즈를 이동하면서 위상을 복원해도주세요 합성 스캐닝 축을 따라 개구의 유효 크기를 증가시키고, 결국 결과 영상의 해상도를 향상시킬 수 있음을 제안하고 실험적으로 입증.
간섭과 홀로그래피를 사용하여 광학 이미징 SAR의 응용 프로그램은 16, 17 잘 알려져있다. 그러나, 제안 된 방법 (예 : 측방 공중 플랫폼으로) 비코 히어 런트 이미지에 적합하고, 스캔 이미징 플랫폼을 흉내을 목적으로하고 있습니다. 따라서, 홀로그래피의 개념, WHI채널은, 기준 빔을 사용하여 이러한 애플리케이션에 적합하지 않다. 대신, 개정 Gerchberg-스턴 알고리즘은 위상을 검색하기 위해 사용됩니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 논문에 제시되어 광 합성 개구 레이더 (OSAR) 개념은 스캔 방향 객체의 공간 해상도를 향상시키기 위해서 GS 알고리즘 및 스캐닝 기술을 사용하는 새로운 수퍼 해결 방법이다. 이미징 플랫폼의 이동은 자체 생성 된 공기 또는 위성 플랫폼을 사용하는 동안이 될 수 있습니다. 많은 시간 다중화 SR 기술과는 달리, 우리의 방법은 화상 형성 공정 동안 정지한다는 사실 이외의 다른 개체의 어떠한 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
없음
Materials
| Red Laser Module | Thorlabs | LDM635 | |
| 10X Galilean Beam Expander | Thorlabs | BE10M-A | |
| Negative 1951 USAF Test Target | Thorlabs | R3L3S1N | |
| Filter holder for 2" Square Filters | Thorlabs | FH2 | |
| 1" Linear Translation Stage | Thorlabs | PT1 | X2 |
| Lens Mount for Ø1" Optics | Thorlabs | LMR1 | |
| Lens f = 100.0mm | Thorlabs | AC254-100-A | |
| Graduated Ring-Activated Iris Diaphragm | Thorlabs | SM1D12C | |
| 2.5×2.5mm Aperture Ø1" | Indoor production | ||
| High Resolution CMOS Camera | Thorlabs | DCC1545M |
References
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