טכניקת ריבוב הזמן Super פתרון הדמיה מפלטפורמה נעה

שיטה להתגברות על גבול ההשתברות האופטית מוצגת. השיטה כוללת תהליך בן שני שלבים: שלב אחזור אופטי באמצעות אלגוריתם Gerchberg-סקסטון חוזר ונשנה, והסטת מערכת הדמיה ואחריו חזרה על הצעד הראשון. צמצם עדשה מוגברת סינטטי מופק לאורך כיוון התנועה, מניב הדמיה ברזולוציה גבוהה יותר.

המטרה הכוללת של הליך זה היא להגדיל באופן סינתטי את צמצם העדשה של פלטפורמת הדמיית סריקה. זה מושג על ידי לכידת שלוש תמונות ברזולוציה נמוכה וללא מיקוד שונה של מטרה תוך כדי תנועה לאורך הציר האופטי של המערכת. השלב השני הוא להזיז את כל מערכת ההדמיה בניצב, ולאחר מכן לצלם שלוש תמונות לא ממוקדות של המטרה.

לאחר מכן, העבר את מערכת ההדמיה לצד השני של הציר האופטי וצלם שלוש תמונות לא ממוקדות נוספות של המטרה. השלב האחרון הוא לאחזר מספרית את השלבים האופטיים על מנת לקבוע את השדות האופטיים ולאחר מכן לשלב אותם כראוי כדי להשיג תמונה סופר רזולוציונית. בסופו של דבר, צמצם עדשה מוגדל באופן סינתטי נוצר לאורך כיוון התנועה ומניב רזולוציית תמונה גבוהה יותר.

היתרון העיקרי של הטכניקה המוצעת על פני גישות אחרות של ריבוב זמן הוא שהטכניקה שלנו היא פסיבית, ולכן היא אינה דורשת הקרנה של דפוסי קידוד שמאוחר יותר אינם בשימוש כדי להשיג את התמונה הסופר-רזולוציונית, ניסוי זה מבוצע בדרך כלל בחושך יחסי. עם זאת, חלק מהסרטון מצולם עם האור דולק על מנת לדמיין טוב יותר את הפרוטוקול, התחל להגדיר עם היישור הגס של עדשת מרחיב קרן הלייזר והמצלמה על אותו ציר אופטי. התקן הן את העדשה והן את המצלמה על שלב תרגום כדי לאפשר תנועות עדינות בניצב לציר האופטי.

בנוסף, התקן את המצלמה על במת תרגום לתנועה קטנה במקביל לציר האופטי. הפעל את הלייזר והשתמש בקשתית צמצם כדי לוודא שהאור עובר דרך מרכז העדשה. לאחר מכן, הפעל את המצלמה והשתמש ב-Z הליניאריtagה כדי לבדוק את יישור קרן הלייזר.

כאשר היא מיושרת, מתמקדת, המצלמה רק תגרום לנקודה לשנות את גודלה, אך לא תגרום להסטה רוחבית של הנקודה. לאחר השלמת היישור, הכנס מטרת ניסוי של חיל האוויר האמריקאי לפני מרחיב האלומה. מקם את המטרה כך שהאור העובר דרכה יעבור דרך מרכז העדשה.

השתמש בשלב Z הליניארי על מנת למקד את המטרה. מיקום xz ראשוני זה של המצלמה ישמש כנקודת העיגון. לאחר השגת המיקוד, הכנס את הצמצם המרובע בגודל 0.1 אינץ' וצלם את התמונה הראשונה של המטרה.

כעת התאם את שלב ה-Z הליניארי. השתמש בו כדי להרחיק את המצלמה מהיעד 0.2 אינץ'. צלם תמונה שנייה של המטרה, הזז את המצלמה עוד 0.2 אינץ 'משם.

צלם תמונה שלישית. שלושת התמונות הללו יכונו סדרת B. החזר את המצלמה למצב העיגון המקורי שלה לפני שתמשיך.

לאחר החזרה למצב העוגן, התחל להשתמש בשינוי שלב X ליניארי. כל מערכת ההדמיה לרוחב מרחק של 0.1 אינץ' חיובי. מערכת ההדמיה נמצאת כעת מחוץ למרכז קרן הלייזר.

צלם תמונה של המטרה ממיקום זה. כוונן את Z tagה כדי להרחיק את המצלמה מהיעד 0.2 אינץ'. צלם תמונה ולאחר מכן הזז אותה עוד 0.2 אינץ' אחורה.

צלם תמונה שלישית של המטרה. שלושת התמונות הללו יכונו סדרת A. החזר את המצלמה למצב העוגן.

החל ממצב העוגן, העבר את הנגטיב של המצלמה ב-0.1 אינץ'. צלם שלוש תמונות נוספות באותם מיקומי Z כמו הסדרות האחרות. תמונות אלה יהיו מסדרת C.

מכיוון שהמצלמה לוכדת רק את עוצמת השדה, מידע הפאזה האופטית הולך לאיבוד. על מנת לשחזר אותו ולמצוא את השדה האופטי, השתמש בשיטת שלושת המישורים המספרית. לאחר מציאת השדה האופטי של כל סדרת תמונות, השתמש באינטגרל השטח הפנוי הפנאלי כדי להפיץ לאחור את השדה האופטי של סדרת B לעדשה המשחקת עבור סדרת A.

ודא שהשדה מוסט כדי לשקף את מיקומו ביחס לציר האופטי. שטח פנוי מפיץ את השדה האופטי שלו למישור העדשה. חזור על אותם שלבים עבור סדרת C מתחת לציר האופטי.

סכם את שלושת השדות כדי לשלב ביניהם והגדל באופן סינתטי את גודל הצמצם. לבסוף, שטח פנוי מפיץ את השדה המתקבל למישור התמונה. המטרה ששימשה בניסוי הייתה מטרת הניסוי השלילית של חיל האוויר האמריקאי משנת 1951 המוצגת כאן בתמונה ברזולוציה גבוהה.

השווה זאת לתמונה ברזולוציה נמוכה שצולמה במיקום העיגון על הציר האופטי. אף אחד מסרגלי הרזולוציה אינו גלוי בתמונה הסופר-רזולוציונית. הפסים האנכיים גלויים עד לאלמנט השלישי מימין.

מכיוון שהצמצם הוגדל רק בכיוון האופקי X, אין שיפור ברזולוציה של הפסים האופקיים. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד ליצור מערכת סופר רזולוציה פסיבית המגדילה באופן סינתטי את צמצם העדשה על ידי שימוש בתנועה של פלטפורמת ההדמיה וחישוב מספרי. למרות שההדגמה שראיתם הייתה על ספסל אופטי, הרעיון המוצע אפשרי עבור מערכות הדמיה מוטסות אמיתיות.