摘要相比与常规二维成像技术，哈达玛编码成像技术有较高的信噪比，在微弱光照条件下 能得到信噪比较高的图像。本论文课题基于称重技术研究了哈达玛变换 APD 光子计数成 像。 

论文在了解多种微光信号探测器件的基础上，研究了 APD 光子计数探测器及其在光 子计数成像方面的应用；深入研究了哈达玛成像原理，研究了二维编码成像的数学模型， 分析了编码成像中的噪声情况，同时对哈达玛编码成像过程及噪声抑制情况进行了仿真 研究；试验中，我选择使用 DMD 为编码模板，APD 为光子探测器件，构建了哈达玛成像系 统。进行了哈达玛编码光子计数成像控制实验，取得了较为满意的结果。 70147

毕业论文关键词：哈达玛变换，信噪比，编码模板，数字微镜（DMD） 

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title   Hadamard Transform APD Photon Counting Imaging Technology  Research                                                   

Abstract

Compared to the normal two-dimensional imaging techniques,  the Hadamard encoding technology has higher SNR. The thesis discussed Hadamard transform APD photon counting imaging based on Weighing Technology. 

On the basis of learning multiple kinds of low light level detector, the thesis discussed APD photon counting detector and its application on photon counting imaging; We also did in-depth research about Hadamard Theory, discussed the model of Two-dimensional imaging system and analyzed the noise of coding imaging system. And at the same time, I simulated the process of Hadamard encoding imaging and the circumstance of restraining noise. In the experiment, I chose DMD as my coding template, APD as my photon detecting device and built Hadamard Imaging system. At last I did experiment of Hadamard encoding and photon counting imaging and gained satisfactory result. 

Keywords: Hadamard Transform, SIGNAL-NOISE RATIO(SNR), Coding Template, Digital Micromirror Device(DMD)

本科毕业设计说明书 第 I 页

目 次

1         引言        1 

1.1 噪声 .. 1 

1.2 微光探测 . 1 

1.2.1 电子轰击硅靶摄像管(SiT 管)  2 

1.2.2 电子轰击 CCD(EBCCD) . 2 

1.2.3 像增强器与 CCD 的耦合  2 

1.3 数字微镜（DMD）  2 

1.4 哈达玛变换（HADAMARD TRANSFORM） . 2 

1.5 雪崩型光电二极管（APD） . 2 

1.6 本文的主要工作 . 3 

2       哈达玛编码成像原理 ..  4 

2.1 称重设计 . 4 

2．2 光学复用技术 .. 6 

2.3 成像中噪声的分析 .. 7 

2.4 二维编码成像的数学模型 .. 8 

2.5 编码矩阵与图像解码  8 

2.5.1  H 矩阵和 S 矩阵优劣对比 . 8 

2.5.2  S 矩阵的构造 .. 9 

2.5.3 解码  12 

3        编码模板    .   13 

3.1 运动式机械模板  13 

3.2 液晶空间光调制器 . 13 

3.3 数字微镜系统（DMD） . 14 

4         仿真    ..   17 

5       实际光路系统      24 

结论      ..     26 

致谢      ..     27