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散射成像原理

散射成像是一種利用光在傳播過程中因受到散射介質的作用而改變其光強空間分布、偏振狀態或頻率的現象來獲取圖像的技術。散射成像可以分為透射成像和散射成像兩種類型。

透射成像:透射成像是通過測量光線穿過物體後的能量變化來對其成像。這種方法只需在物體一側放置探測器,適用於對大型物體的觀測。

散射成像:散射成像則是利用光線穿透物體前後的角度差別來對其成像。相較於透射成像,散射成像可以重建光線穿過物體前後的徑跡,因此成像精度更高,成像時間更短。但是,散射成像探測器的空間布局限制了被觀測物體的尺寸,通常用於對小尺寸物體成像。

散射成像的原理可以概括為以下幾點:

散射介質的作用:光在傳播時因受到傳播介質中分子或原子的作用而改變其光強的空間分布、偏振狀態或頻率。

散射類型:散射可以分為多種類型,如瑞利散射米氏散射康普頓散射等,這些散射類型與光的波長、散射介質的性質以及散射的角度有關。

散射成像系統:散射成像系統通常包括光源、散射介質、探測器等組成部分。光源發出的光線通過散射介質,一部分被散射介質散射,另一部分則直接穿過。探測器接收散射光或直接穿過光,通過計算處理後得到圖像。

自適應光學技術:自適應光學技術可以校正大氣湍流、溫度變化等因素導致的光波波前扭曲,提高成像質量。

大氣散射:大氣中的懸浮顆粒物會對光線產生散射作用,影響成像的亮度、對比度和清晰度。

綜上所述,散射成像的原理是通過光線在傳播過程中與散射介質相互作用,利用散射光的信息重建物體的像。