程控雙通道單光子成像系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種利用雙通道單光子計數器計數方式進行成像的系統，尤其涉及一種程控雙通道單光子成像系統，屬于數字成像領域。
【背景技術】
[0002]信息時代的到來伴隨著大量數據的產生，如何減少數據量成為一個至關重要的課題。傳統的方法是采集完數據后再進行數據壓縮變換。此方法需要服從Nyquist-Shannon采樣定律:采樣速率達到信號帶寬的兩倍以上時，才能由采樣信號精確重建原始信號。采樣是將一個信號(即時間或空間上的連續函數)轉換成一個數值序列(即時間或空間上的離散函數)。采樣定理是指，如果信號是帶限的，并且采樣頻率高于信號帶寬的一倍，那么，原來的連續信號可以從采樣樣本中完全重建出來。高于或處于奈奎斯特頻率的頻率分量會導致混疊現象，大多數應用都要求避免混疊。稍加思量就會發現，這種壓縮和解壓縮的不對稱性正好同人們的需求是相反的。在大多數情況下，采集并處理數據的設備，往往是廉價、省電、計算能力較低的便攜設備，例如傻瓜相機、或者錄音筆、或者遙控監視器等等。而負責處理(即解壓縮)信息的過程卻反而往往在大型計算機上進行，它有更高的計算能力，也常常沒有便攜和省電的要求。也就是說，大部分情況下是在用廉價節能的設備來處理復雜的計算任務，而用大型高效的設備處理相對簡單的計算任務。這種做法無疑是資源的浪費，而且處理效率極為低下。
【實用新型內容】
[0003]為了克服現有技術的不足，解決好現有技術的問題，彌補現有目前市場上現有產品的不足。
[0004]本實用新型提供了一種程控雙通道單光子成像系統，主要包括聚透鏡、芯片陣列、第一聚焦鏡、第二聚焦鏡、第一單光子計數器、第二單光子計數器、AD轉換器、CCD和計算機終端，所述AD轉換器分別和第一單光子計數器、第二單光子計數器連接、CCD和計算機終端連接。
[0005]優選的，上述成像系統還包括重構器，分別與計算機終端和CXD連接。
[0006]優選的，上述芯片陣列為DMD芯片陣列，由上萬個傾斜的顯微的、鋁合金鏡片組合構成，鏡片被固定在隱藏的軛上，扭轉鉸鏈結構連接軛和支柱，扭力鉸鏈結構允許鏡片旋轉12度。
[0007]優選的，上述鉸鏈結構及支柱都在互補金屬氧化半導體上地址電路及一對地址電極上形成。
[0008]優選的，待成像場景依次經過聚透鏡、芯片陣列后分別經過第一聚焦鏡、第一單光子計數器以及第二聚焦鏡、第二單光子計數器后再經過AD轉換器、CCD和重構器形成圖像。
[0009]本實用新型程控雙通道單光子成像系統設計了雙通道單光子計數器進行計數，使用DMD芯片，采用單光子成像法成像，通過兩側所得測量值可以減少恢復圖像的相對誤差，進一步提尚圖像的精度。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0011]附圖標記:1_待成像場景；2_聚透鏡；3_芯片陣列；4_第一聚焦鏡；5_第二聚焦鏡；6_第一單光子計數器；7_第二單光子計數器；8-AD轉換器；9-(XD ;10_重構器；11_計算機終端；12-圖像。
【具體實施方式】
[0012]為了便于本領域普通技術人員理解和實施本實用新型，下面結合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0013]本實用新型提供的程控雙通道單光子成像系統，主要包括聚透鏡2、芯片陣列3、第一聚焦鏡4、第二聚焦鏡5、第一單光子計數器6、第二單光子計數器7、AD轉換器8、(XD9和計算機終端11，AD轉換器8分別和第一單光子計數器6、第二單光子計數器7連接、(XD9和計算機終端11連接。成像系統還包括重構器10，分別與計算機終端11和CCD9連接。
[0014]芯片陣列3為DMD芯片陣列，由上萬個傾斜的顯微的、鋁合金鏡片組合構成，鏡片被固定在隱藏的軛上，扭轉鉸鏈結構連接軛和支柱，扭力鉸鏈結構允許鏡片旋轉12度。鉸鏈結構及支柱都在互補金屬氧化半導體上地址電路及一對地址電極上形成。
[0015]待成像場景I依次經過聚透鏡2、芯片陣列3后分別經過第一聚焦鏡4、第一單光子計數器6以及第二聚焦鏡5、第二單光子計數器6后再經過AD轉換器8、(XD9和重構器10形成圖像12。
[0016]本實用新型通過對光子數進行計數得到測量值。光線通過聚透鏡2在DMD芯片上成像，經DMD芯片反射通過第一聚焦鏡4聚焦在第一單光子探測器6上，通過第二聚焦鏡5聚焦在第二單光子探測器7上，然后對光子進行計數，得到測量值。DMD的狀態控制通單像素相機中原理相同。
[0017]DMD芯片工作時有兩個偏轉方向:+10度方向和-10度方向，光照射在DMD芯片上會向兩個方向反射。現有的單光子成像系統只采集DMD芯片向一側(+10度方向)反射所得數據來進行恢復圖像，這樣在每次的采集過程中將只采集一部分數據，設想在另一側(-10度方向)增加一個單光子探測器采集另一部分數據，即可獲得全局信息，這樣綜合利用兩側所得測量值來減少所恢復圖像的相對誤差。
[0018]本實用新型程控雙通道單光子成像系統設計了雙通道單光子計數器進行計數，使用DMD芯片，采用單光子成像法成像，通過兩側所得測量值可以減少恢復圖像的相對誤差，進一步提尚圖像的精度。
[0019]以上所述之【具體實施方式】為本實用新型的較佳實施方式，并非以此限定本實用新型的具體實施范圍，本實用新型的范圍包括并不限于本【具體實施方式】，凡依照本實用新型之形狀、結構所作的等效變化均在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種程控雙通道單光子成像系統，其特征在于:所述程控雙通道單光子成像系統主要包括聚透鏡(2)、芯片陣列(3)、第一聚焦鏡(4)、第二聚焦鏡(5)、第一單光子計數器(6)、第二單光子計數器(7)、AD轉換器(8)、CXD (9)和計算機終端(11)，所述AD轉換器(8)分別和第一單光子計數器出)、第二單光子計數器(7)連接、CCD(9)和計算機終端(11)連接。2.根據權利要求1所述的程控雙通道單光子成像系統，其特征在于:所述成像系統還包括重構器(10)，分別與計算機終端(11)和CXD (9)連接。3.根據權利要求2所述的程控雙通道單光子成像系統，其特征在于:所述芯片陣列(3)為DMD芯片陣列，由上萬個傾斜的顯微的、鋁合金鏡片組合構成，鏡片被固定在隱藏的軛上，扭轉鉸鏈結構連接軛和支柱，扭力鉸鏈結構允許鏡片旋轉12度。4.根據權利要求3所述的程控雙通道單光子成像系統，其特征在于:所述鉸鏈結構及支柱都在互補金屬氧化半導體上地址電路及一對地址電極上形成。5.根據權利要求2所述的程控雙通道單光子成像系統，其特征在于:待成像場景(I)依次經過聚透鏡(2)、芯片陣列(3)后分別經過第一聚焦鏡(4)、第一單光子計數器(6)以及第二聚焦鏡(5)、第二單光子計數器(6)后再經過AD轉換器(8)、CCD (9)和重構器(10)形成圖像(12) ο
【專利摘要】本實用新型涉及一種程控雙通道單光子成像系統，主要包括聚透鏡(2)、芯片陣列(3)、第一聚焦鏡(4)、第二聚焦鏡(5)、第一單光子計數器(6)、第二單光子計數器(7)、AD轉換器(8)、CCD(9)和計算機終端(11)，所述AD轉換器(8)分別和第一單光子計數器(6)、第二單光子計數器(7)連接、CCD(9)和計算機終端(11)連接。此外，還包括重構器(10)，分別與計算機終端(11)和CCD(9)連接。本實用新型程控雙通道單光子成像系統設計了雙通道單光子計數器進行計數，使用DMD芯片，采用單光子成像法成像，通過兩側所得測量值可以減少恢復圖像的相對誤差，進一步提高圖像的精度。
【IPC分類】G01J11/00, H04N5/232
【公開號】CN204807215
【申請號】CN201520473790
【發明人】黃舒然
【申請人】黃舒然
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年6月29日