Акустооптический стереоскопический спектрометр полного поля для восстановления объемной структуры объектов в произвольных спектральных интервалах
Мачихин А.С., Батшев В.И., Пожар В.Э., Мазур М.М.

Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва, Россия,
Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия,
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, Москва, Россия,
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия,
ВНИИ физико-технических и радиотехнических измерений, Менделеево, Московская область, Россия

Аннотация:
Рассмотрена задача получения объемных изображений объектов в произвольных узких спектральных интервалах видимого диапазона. Для ее решения предложена схема двухканального акустооптического спектрометра, позволяющего регистрировать стереоскопические изображения, сформированные ортогонально поляризованными излучениями. Изготовлен макет спектрометра. Приведены примеры полученных стереоскопических изображений реального объекта и восстановленная по ним его объемная структура.

Ключевые слова :
акустооптическая спектральная фильтрация, видеоспектрометрия, трехмерная визуализация.

Цитирование:
Мачихин, А.С. Акустооптический стереоскопический спектрометр полного поля для восстановления объемной структуры объектов в произвольных спектральных интервалах / А.С. Мачихин, В.И. Батшев, В.Э. Пожар, М.М. Мазур // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 6. – С. 871-877. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-6-871-877.

Литература:

  1. Chang, I.C. Hyperspectral imaging: techniques for spectral detection and classification / I.C. Chang. – Springer, 2003. – 370 p.
  2. Boas, D. Handbook of biomedical optics / D. Boas, C. Pitris, N. Ramanujam. – CRC Press, 2011. – 831 p.
  3. Yoon, S. Stereo spectral imaging system for plant health characterization/ S. Yoon, C. Thai // Proceedings of 2009 ASABE Annual International Meeting, Reno, Nevada, June 21 – June 24. - 096583. - DOI: 10.13031/2013.27167.
  4. Pozhar, V. AOTF-based 3D spectral imaging system / V. Pozhar, A. Machihin // AIP Conference Proceedings. - 2012. – Vol. 1433(1). – P. 65-67. - DOI: 10.1063/1.3703140.
  5. Machikhin, A.S. Stereoscopic 3-dimensional spectral imaging systems based on a single acousto-optical tunable filter / A.S. Machikhin, V.E. Pozhar // Journal of Physics: Conference Series. - 2015. - Vol. 661. - 012041.
  6. Бегунов Б.Н. Теория оптических систем / Б.Н. Бегунов, Н.П. Заказнов, С.И. Кирюшин, В.И. Кузичев. – 3-е изд., перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1992. – 448 с. - ISBN 5-217-01995-6.
  7. Goutzulis, A. Design and fabrication of acousto-optic devices / A. Goutzulis, D. Rape. – NY: Marcel Dekker, Inc., 1994. - 520 p.
  8. Пожар, В.Э. Акустооптические спектральные технологии / В.Э. Пожар, В.И. Пустовойт // Известия РАН. Серия физическая. – 2015. – Т. 79, № 10. – С. 1375-1380.
  9. Chang, I.C. Analysis of non-collinear acousto-optic filters // Electronics Letters. - 1975. – Vol. 11(25-26). – P. 617-618. - DOI: 10.1049/el:19750470.
  10. Мачихин, А.С. Передача изображений при широкоугольном акустооптическом взаимодействии / А.С. Мачихин, В.Э. Пожар // Квантовая электроника. - 2010. – Т. 40, № 9. – С. 837-841.
  11. Мазур, М.М. Физические и технологические основы разработки акустооптических приборов: дис. … докт. техн. наук: 01.04.01. - М.: НТЦ УП РАН, 2007. – 212 c.
  12. Polikarpova, N.V. Development of acousto-optic edvices based on transformation of acoustic waves / N.V. Polikarpova, V.B. Voloshinov, A.M. Reznikov // Physics of Wave Phenomena. - 2015. – Vol. 23, Issue 1. - P. 52-57. - DOI: 10.3103/S1541308X15010082.
  13. Волошинов, В.Б. Влияние параметров широкоапертурного акустооптического фильтра на качество обработанных изображений / В.Б. Волошинов, Д.В. Богомолов // Квантовая электроника. - 2006. – Т. 36, № 5. – С. 457-463.
  14. Hartley, R.I. Multiple View Geometry / R.I. Hartley, A. Zisserman. – Cambridge: Cambridge University Press, 2000. – 670 p.
  15. Forsyth, D.A. Computer Vision: a Modern Approach / D.A. Forsyth, J. Ponce. – Upper Saddle River: Prentice-Hall, 2012. – 720 p. - ISBN: 978-0-13-608592-8.
  16. Gorevoy, A.V. Method to improve accuracy of the geometrical parameters measurement in stereoscopic AOTF-based spectral imagers / A.V. Gorevoy, A.S. Machikhin // Journal of Physics: Conference Series. - 2015. – Vol. 584(1). - 012004. - DOI: 10.1088/1742-6596/584/1/012004.
  17. Грузман, И.С. Цифровая обработка изображений в информационных системах / И.С. Грузман, В.С. Киричук, В.П. Косых, Г.И. Перетягин, А.А. Спектор. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. – 168 с.
  18. Мачихин, А.С. Получение спектральных стереоизображений с электронной перестройкой по спектру и с поляризационным разделением / А.С. Мачихин, В.Э. Пожар // Письма в ЖТФ. - 2014. – Т. 40, № 18. – С. 58-65.7.
© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20