科學(xué)島團隊利用單個(gè)小口徑成像相機實(shí)現對運動(dòng)物體的高分辨成像
近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院安光所王英儉團隊時(shí)東鋒副研究員課題組在高分辨成像方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“單相機動(dòng)態(tài)物體遠距離傅立葉疊層成像”為題發(fā)表在國際期刊Optics Express上，并被編入編輯精選（Editor’s Pick）（注：編輯精選旨在突出具有卓越科學(xué)質(zhì)量、并代表特定領(lǐng)域工作的文章）。
遠距離傅里葉疊層成像是一種可利用小口徑望遠鏡實(shí)現等效大口徑望遠鏡高分辨成像的計算成像方法，目前一般認為適用于靜止物體。然而在很多實(shí)際場(chǎng)景中，物體是運動(dòng)的。針對這一問(wèn)題，課題組通過(guò)對成像原理以及透鏡傅里葉變換特性的深入研究，發(fā)現在光照射區域內物體的運動(dòng)體現為夫瑯禾費衍射場(chǎng)的相移，對衍射場(chǎng)中其他信息不產(chǎn)生影響，因此可通過(guò)圖像配準來(lái)消除相移影響。利用單個(gè)小口徑成像相機探測序列低分辨的運動(dòng)物體圖像，而后經(jīng)配準之后可等價(jià)于物體靜止下探測的序列圖像，進(jìn)而通過(guò)算法可重建出等效大口徑探測的高分辨圖像。上述方法充分挖掘了傅里葉疊層成像的物理特性，利用單個(gè)小口徑成像相機實(shí)現了對于運動(dòng)物體的高分辨成像，室內實(shí)驗獲取了等效2.5倍小口徑探測的高分辨運動(dòng)物體圖像。
博士生江潤博為第一作者，副研究員時(shí)東鋒為論文通信作者。相關(guān)研究先后獲得中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )、中科院科技創(chuàng )新重點(diǎn)實(shí)驗室基金等項目資助。
論文連接：https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-31-21-33815&id=540061
實(shí)驗原理圖
實(shí)驗結果圖
