基于DMD的多元探测成像系统设计的几个问题-论文.pdf

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1、第36卷第6期红外技术Vbl-36NO．62014年6月InfraredTechnologyJune2014基于DMD的多元探测成像系统设计的几个问题丁晟，一，张智诠(1．装甲兵工程学院控制工程系，北京100072；2．中国人民解放军73021部队，浙江杭州310023)摘要：针对单像素相机压缩成像时对编码数据量和A／D转换精度要求较高的问题，对基于DMD的多元探测成像系统设计的几个问题进行了研究。介绍了“对1”的多元探测压缩成像原理，该方法能在降低A／D转换精度要求的同时，由小阵列探测器实现高分辨成像；考虑到压缩成像及DMD控制的特点，重点研究了多元探测CS成像的编

2、码数据和采样数据精度，并由仿真实验验证了掩膜基本编码单位和A／D转换精度对重构图像质量的影响。关键词：压缩传感；数字微镜；多元探测器；A／D转换精度中图分类号：TN214文献标识码：A文章编号：1001．8891(2013)06．0457—06SeveralProblemsinMulti—elementDetectorImagingSystemDesignBasedonDigitalMicro-mirrorDeviceD1NGSheng，-，ZHANGZhi．quan(1．DepartmentofControlEngineering，AcademyofArmoredF

3、orceEngineering，Beijing100072，China；2．No．73021UnitofP，Hangzhou310023，China)Abstract：Duetothefactthatsingle—pixelimagingwithhighercodeddataquantityandA／Dconversionaccurac~thispaperfocusedonseveralproblemsinmulti—elementdetectorimagingsystemdesignbasedondigitalmicro—mirrordevice(DMD)．The‘

4、n-t-．o--1’imagingprinciplewasintroducedfirstforloweringA／Dconversionaccuracyandrealizinghigh-resolutionimagingvialow-·resolutiondetectorarray．AccordingtothecharacteristicofcompressiveimagingandcontrolmodeofDMD，thecodeddataandsamplingdataaccuracyofmulti-elementdetectorcompressiveimagingw

5、eremainlystudied．ThesimulationresultsillustratedtheinfluenceofmaskbasicencodingunitandA／Dconversionaccuracyonreconstructionimagequality．Keywords：compressivesensing，digitalmicro—mirrordevice，multi—elementdetector，A／DconversionDevice，DMD)出发，对基于DMD的多元探测成0引言像系统设计中的几个问题进行研究，为CS高分辨对于传统成像而言，高速

6、和高分辨一直是人们成像和高速成像提供有效参考。追求的目标，但在系统体积限制下，高分辨要求系1单元探测CS成像统具有更大的探测器阵列和更小的像元尺寸，且同时带来图像数据猛增、帧速下降和成本提高。单元探测器通常要通过扫描才能实现对二维光压缩传感(CompressiveSensing，CS)作为一学场景的成像。图l为基于CS理论的非扫描单元种全新的图像获取和信号处理方法，将图像信号采探测成像系统．CS单像素相机【4】的成像原理示意图。集与压缩合二为一，可由低维测量值重构出高维原场景光辐射经DMD微镜(形成图2所示的编始信号，为高分辨和高速成像提供了新的途径。码掩膜)反射后同

7、时到达单元探测器(白色掩膜表目前CS单元探测成像系统已有较多应用【Jj，示微镜处于+12。的“开”态，反射辐射被探测器接但未见CS多元探测成像系统的报道。本文从多元收；而黑色掩膜表示微镜处于一12。的“关”态，反探测成像原理和数字微镜L3J(DigitalMicro—miror射辐射不被探测器接收)，探测器的输出为DMD反收稿日期：2013．11-27；修订日期：2014．05．27．作者简介：丁晟(1982．)，男，博士，主要研究方向为目标探测与识别，E-mail．tangdoubleli@126．tom。通讯作者：张智诠(1959一)，男，教授，