本發(fā)明涉及用于圖像的間接重建(通常稱為重影成像)的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)：

1、重影成像(gi)是一種非侵入性技術(shù)，通過該技術(shù)，可以在不需要提供有適于直接獲取物體圖像的空間分辨率的檢測器的情況下，重建物體的圖像。該圖像是通過使用兩個空間相關(guān)的電磁發(fā)射獲得的：前者，即參考發(fā)射(空間臂的發(fā)射)，從不與物體相互作用，而是通過具有空間分辨率的檢測器進行測量；后者，即照射物體的發(fā)射，由不具有空間分辨率的單像素檢測器(所謂的桶型檢測器)測量。通過將參考臂(或空間臂)上的傳感器的每個像素收集的信號強度與由物體臂中的單像素檢測器記錄的信號在時間上相關(guān)聯(lián)，從而重建圖像。

2、重影成像僅獲取相關(guān)電磁發(fā)射的圖像，該電磁發(fā)射原則上可以位于任何地方，只要它與對物體進行沖擊的電磁發(fā)射相關(guān)，并且是由單像素傳感器獲取的。

3、換句話說，重影成像是基于這樣的假設(shè)：即檢測器以空間分辨率記錄的電磁發(fā)射的強度分布與和物體相互作用的電磁發(fā)射的強度分布相關(guān)。由于兩種發(fā)射的強度分布在傳播期間變化，因此重影成像的技術(shù)要求之一是準確了解物體平面的位置。

4、在實踐中，在實驗室條件以外的條件下重建間接圖像(重影圖像)并不容易，因為對具有相關(guān)的電磁發(fā)射(特別是光線)的需要限制了物體在明確定義的平面上的定位，而在實際操作條件下，這并不總是足夠準確地了解。在這方面，重建具有可接受的信噪比的圖像要求對大量幀的采集和相關(guān)性的后續(xù)計算；因此，通過試錯法來找到具有未知位置的物體的聚焦圖像的方法需要很長時間，或者如果物體正在移動或甚至其由于輻射而受到損壞，則該方法甚至是不可能的。

5、這種情況可能會降低重影成像的適用領(lǐng)域，因為與傳統(tǒng)的成像技術(shù)不同，聚焦可能無法使用單次強度測量來獲得，因為間接圖像僅在相關(guān)性的評估后可見。換句話說，重影成像無法實現(xiàn)圖像的實時采集或重建。

6、發(fā)明目的

7、本發(fā)明旨在解決上述技術(shù)問題。具體而言，本發(fā)明的目的是使用重影成像技術(shù)進行圖像重建，同時放寬對物體平面位置和/或物體狀態(tài)(靜止或運動)的了解的約束。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的通過具有以下權(quán)利要求書中闡述的特征的設(shè)備和方法來實現(xiàn)，該權(quán)利要求書構(gòu)成了本文提供的與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)公開的必要部分。

技術(shù)特征：

1.一種用于物體(obj)的間接圖像的全光重建的設(shè)備(10；20；30；40；50；60；70；80；90；100)，所述設(shè)備包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10；20；30；40；50；60；70；80；90；100)，還包括處理單元，所述處理單元被配置為借助于來自所述第一電磁發(fā)射檢測器(bd)的第一信號以及來自所述第二電磁發(fā)射檢測器(pc)的第二信號在時間間隔內(nèi)的相關(guān)性度量，重建所述物體(obj)的間接圖像，其中：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的設(shè)備(10；30；40)，其中，所述第一電磁發(fā)射(e1)和第二電磁發(fā)射(e2)是來自源的相同初級電磁發(fā)射(e0)的分離的次級電磁發(fā)射。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的設(shè)備(20；50；60；70；80；90；100)，其中，所述第一電磁發(fā)射(e1)和所述第二電磁發(fā)射(e2)是源(s)的彼此相關(guān)的初級電磁發(fā)射。

5.一種用于間接圖像的全光重建的方法，所述方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第一電磁發(fā)射(e1)和所述第二電磁發(fā)射(e2)是來自所述源(s)的相同初級電磁發(fā)射(e0)的分離的次級電磁發(fā)射。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第一電磁發(fā)射(e1)和所述第二電磁發(fā)射(e2)是來自所述源(s)的相關(guān)的初級電磁發(fā)射。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述借助于相關(guān)性度量來重建所述物體(obj)的間接圖像包括使用所述第二信號在聚焦平面(π)上重建所述第二電磁發(fā)射(e2)，其中，所述聚焦平面(π)被布置在所述第二電磁發(fā)射檢測器(pc)的上游。

技術(shù)總結(jié)
本文公開了一種用于物體(OBJ)的間接圖像的全光重建的設(shè)備(10；20；30；40；50；60；70；80；90；100)。與現(xiàn)有技術(shù)不同，由于全光圖像采集設(shè)備PC的特征，可以克服在物體(OBJ)定位于聚焦平面外的情況下聚焦間接圖像的問題，而無需對圖像本身進行新的采集。盡管間接圖像僅在相關(guān)性的評估后可見，但如果此類圖像失焦，則可以通過使用全光采集中可用的數(shù)據(jù)執(zhí)行重新聚焦。因此，無論物體的位置如何，都可以重建物體的間接圖像，以及可以重建移動物體的間接圖像。

技術(shù)研發(fā)人員：米萊娜·丹杰洛,奧古斯托·加魯奇奧,弗朗西斯科·溫琴佐·佩佩,阿爾貝托·帕尼亞特,阿萊西奧·阿韋拉,愛麗絲·梅達,伊萬諾·魯奧·貝爾切拉,馬爾科·杰諾韋塞
受保護的技術(shù)使用者：國家測量技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15