一种激光反射层析成像投影数据的重构处理方法与流程

文档序号:11152259阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种激光反射层析成像投影数据的重构处理方法,其特征在于:该方法首先采集激光垂直入射目标某个正视剖面所得的激光回波脉冲,再对上述激光回波脉冲进行滤波和归一化处理,得到基准回波脉冲;再利用基准回波脉冲从采集的激光回波脉冲数据中恢复出由目标调制作用形成的包含目标特性信息的激光回波数据的处理方法。

2.根据权利要求1所述的一种激光反射层析成像投影数据的重构处理方法,其特征在于,具体步骤如下:

①纳秒级激光器发出激光脉冲,经渐变衰减镜衰减后再通过调节扩束镜焦距来调整光斑大小,使达到探测目标处的激光光斑外轮廓完全覆盖整个探测目标;

②将探测目标的某个平面垂直于激光照射方向,使得激光器发射的纳秒级激光单脉冲垂直照射到探测目标的上述平面上,将此情况下探测目标所对应的初始探测角度定义为φ0,该φ0是在激光器、探测器和探测目标所确定平面内,激光器初始脉冲方向与水平方向的夹角,探测采集系统记录在角度φ0下经过探测目标调制后所对应的反射回波数据p(φ0,t0);

③将探测目标旋转Δφ后,探测角度变为φ1=φ0+Δφ,激光器再发射纳秒级脉冲照射到探测目标上,探测器采集对应角度下的反射投影数据p(φ1,t1);探测目标再沿同一方向继续旋转Δφ,探测角度变为φ2=φ0+2Δφ,激光器再发射脉冲照射到探测目标上,探测采集系统记录对应角度下的反射回波数据p(φ2,t2);重复上述步骤,直至探测目标旋转360°,获得全部共N组反射回波数据集[p(φ0,t0),p(φ1,t1)…p(φN-1,tN-1)],其中N≥360°/Δφ且N为正整数;

④观察探测采集系统采集的反射回波数据集[p(φ0,t0),p(φ1,t1)…p(φN-1,tN-1)],提取每个回波数据的最大峰值点作为特征点,把激光回波特征点投影距离延迟转化成时间延迟,将多个角度下旋转中心投影排列在某一直线下,从而将投影数据进行对准,得到反射层析成像的投影数据集合p(φi,ti),其中i=0,1,2,…N-1;

⑤对激光垂直照射探测目标某个平面所采集到的反射回波数据p(φ0,t0)进行滤波和归一化处理,以处理后的反射回波数据p10,t0)作为基准回波脉冲;

⑥分别对基准回波脉冲p10,t0)和投影数据集合p(φi,ti)做傅里叶变换得到离散频谱P1(ω)和P(ω),再将P(ω)除以P1(ω)得到P2(ω);

⑦对P2(ω)做逆傅里叶变换,得到重构处理后的投影数据集p2i,ti);

⑧将步骤⑦得到的重构处理后投影数据集p2i,ti)作为重建探测目标图像的最终投影数据,代入激光反射层析成像处理算法中,重建得到探测目标的横断面轮廓图像。

3.根据权利要求1所述的一种激光反射层析成像投影数据的重构处理方法,其特征在于:步骤①所述的激光脉冲的宽度为1ns。

4.根据权利要求1所述的一种激光反射层析成像投影数据的重构处理方法,其特征在于:步骤③所述的旋转角度Δφ≤0.5°。

5.根据权利要求2所述的一种激光反射层析成像投影数据的重构处理方法,其特征在于:步骤⑤所述滤波和归一化处理是采用维纳滤波算法对反射回波数据进行降噪,并利用反射回波数据的最大值作为分母,反射回波数据除以反射回波数据最大值得到归一化后的回波数据。

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