利用异形像元探测器提高空间分辨率 - 光学精密工程.pdf

第 卷 第 期 光学 精密工程 １７ １０ 　 Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．１０ 　 　 　　 　　　　 　 Ｏ ｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ 　　　 　　　 　 年 月 　 ｐ ｇ ｇ ２００９ １０ Ｏｃｔ．２００９ 　 　 　 　 编者按：这篇文章是在学术上争议比较大的文章，很多专家对该文进行了同行评议。有些专家 认为该文有较大的创新，并且异形像元技术已经申请了发明专利，值得发表。有些专家认为该 文学术水平一般，无重大理论和实验意义，建议退稿。鉴于此种情况，本刊编辑部认为学术争 议比较大的文章往往一定程度上代表某种学术前沿领域，所以特设一个争鸣专栏，发表此文。 希望该文能引起本领域读者的兴趣，参与文章的学术讨论，以期推动相关学术领域的发展。 文章编号 （ ） １００４９２４Ｘ２００９１０２６２００７ 　 利用异形像元探测器提高空间分辨率 ， ， １２ １ ２３ １ １ ３ 刘妍妍 ，张 新 ，徐正平 ，张建萍 ，王灵杰 ，王德江 　 （ 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 光学系统先进制造技术 １． 中国科学院重点实验室，吉林 长春 ； 中国科学院 研究生院，北京 ； １３００３３２． １０００３９ ３．中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 １３００３３） 摘要：为了解决光电系统成像中探测器分辨率低的问题，针对造成探测器分辨率低的两大主要因素—采样率不足及感光 区域的低通滤波效应，提出一种基于异形像元探测器的超分辨成像方法。综合现有的超分辨重建技术和减少像元尺寸 方法的优缺点，将现有的探测器矩形像元逐一 变形 ，去除同一位置 ／ 象限；利用该异形像元探测器阵列获取一序列 ＂ ＂ １４ 相互错位 ／ 像元的欠采样图像；最后利用图像算法计算出这些图像的灰度矩阵信息，重建最终的高分辨图像。该方法 １２ 可同时提高探测器的采样频率和截止频率，拓展带宽，从而实现高分辨率成像。为了验证该方法的有效性，在试验中选 取填充因子 的 中波红外探测器，利用焦距为 、口径为 的红外平行光管和焦距为 １００％ ４６ ｍ×４６ ｍ ６０００ｍｍ ６００ｍｍ μ μ ５０ｍｍ的中波红外镜头成像，如果不采用任何技术，物方分辨率为 １１．０４ｍｍ；过采样技术可将分辨率提高 １．６０倍，物方 分辨率为 ６．９ｍｍ；而采用异形像元探测器超分辨成像方法，在试验中将每个像元都抠掉 ２３ ｍ×２３ ｍ后，物方分辨率 μ μ 为 ３．１ｍｍ。 关 键 词：超分辨成像；异形像元探测器；