CN107462898A - 基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像系统及方法，该系统包括激光发射器、扫描振镜系统、中介反射面、距离选通模块、微透镜组、SPAD阵列探测器、时间相关光子计数器以及数字处理单元；激光发射器发出的激光依次经过中介反射面表面—隐藏目标表面—中介反射面的反射过程后经距离选通模块后被SPAD阵列探测器采集并触发时间相关光子计数器。根据时间相关光子计数器统计的光子数和光子到达时间得到时间光子计数直方图，最后通过数字处理单元按照时间先后顺序处理多幅时间光子计数直方图，完成隐藏目标物体的三维重建。本发明不仅成本低、便于携带并且能够实现探测视域之外的隐藏目标三维成像。

Description

基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像系统与方法

技术领域

本发明涉及一种选通型漫反射绕角成像系统与方法，尤其是涉及一种基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像系统与方法。

背景技术

在绕角对隐藏目标进行探测成像的过程中，由于多次漫反射使得接收的光回波信号能量极其徼弱，通常微弱到只有若干个光子能量，甚至是单光子。单光子已不是连续光，且单光子能量很小，产生的光电流比室温下常规光电探测器本身的噪声还要低，因此要探测这种极其微弱的光子回波信号，需要特别的探测手段。利用单光子探测器进行光子探测的光子计数是一项重要的微光信号检测技术，在远程激光测距、水下目标探测、大气测污、天文观测、弱光波前传感、生物波导探测、粒子物理学、远程激光三维成像、荧光医学成像和星地与星际激光通信等领域都有十分广泛的应用。

三维成像激光雷达是激光雷达技术中的研究热点之一，它的探测数据由目标的距离和相互正交的方向角度信息组成，以激光测距技术为基础，把传统的二维平面图像转化成目标影像的三维图像。与传统的二维图像相比，三维图像对目标的描述更加直观。目前，此技术已应用在军事侦察、目标识别和跟踪、三维测绘、交通辅助避障、精确制导、无损检测以及医疗影像等多种领域。在三维成像的多种实现方式中，基于SPAD阵列探测器的三维成像激光雷达具有极高的灵敏度、极低的暗计数率以及极快的成像速度等固有优势。由单光子探测器为主要光电接收器件的三维成像激光雷达，就是单光子阵列探测三维成像激光雷达。

激光距离选通成像系统的工作过程为：激光发射器发射激光脉冲对目标进行照射；照明激光脉冲在传输过程中，当部分激光能量被散射介质散射或中间场景反射回来时，接收器的选通门处于关闭状态，从而，拒绝了大气后向反射及背景杂波；当目标区域反射回的激光信号到达接收器时，系统选通门打开，对目标区域进行成像，之后选通门重新关闭。激光距离选通成像技术作为一种成熟的主动层析成像技术，已被广泛应用于军事侦察、搜救、监视、水下探测等方面。

漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。很多物体，如衣服、墙壁、植物等，其表面看起来似乎是平滑，但实际是凹凸不平的，当有光线照射时，平行的光线被弥漫的射向不同的方向，人眼之所以能看清物体的全貌，主要是靠漫反射光在眼内的成像。

绕角成像技术是利用墙面、天花板等作为中介反射面，发射激光经过反射面—隐藏物体—反射面的三次漫反射过程最终由探测器采集数据完成对视域之外的目标进行三维重建。绕角成像方法既可以对目标进行成像提供目标信息，又可使操作人员在距离障碍物较远的地方对目标进行观察，从而保障了工作人员的安全。该技术在战场监视、搜索营救、反恐侦察、地震救灾、历史考古、医学诊疗等领域都有非常广阔的应用前景。现有的绕角成像研究多采用条纹相机和iCCD(intensified Charge-Coupled Device)相机作为探测器，但是条纹相机和iCCD相机价格十分昂贵，不能应用于实际操作中，而且探测范围较小，采集数据时间过长。采用光电混合装置作为探测器降低了实验设备成本，但是该项装置所能提供的时间分辨率和空间分辨率很低。综上，目前绕角成像技术在成本大、成像精度等方面具有较大局限性。

发明内容

为了解决现有绕角成像技术中存在的问题，本发明提供了一种成本低、便于携带并且能够实现探测视域之外的隐藏目标三维成像的基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像系统与方法。

本发明采用的具体技术方案是：

本发明提供了一种基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像系统，其特征在于：包括激光发射器、扫描振镜系统、中介反射面、距离选通模块、微透镜组、SPAD阵列探测器、时间相关光子计数器以及数字处理单元；

激光发射器发射的出射激光经过扫描振镜系统在中介反射面形成第一漫反射光；隐藏目标位于第一漫反射光的光路上并对第一漫反射光部分进行二次反射形成第二漫反射光；第二漫反射光再次经过中介反射面的漫反射后形成第三漫反射光；距离选通模块、微透镜组以及SPAD阵列探测器均位于第三漫反射光的光路上；

SPAD阵列探测器与时间相关光子计数器连接；时间相关光子计数器与数字处理单元连接；

距离选通模块用于阻止第一漫反射光、第二漫反射光进入SPAD阵列探测器，仅允许第三漫反射光进入SPAD阵列探测器；

时间相关光子计数器对第三漫反射光中光子数的分布情况进行统计；

数字处理单元包括同步电路、存储单元、DSP处理器和显示器；

同步电路用于保证激光发射器发射激光、距离选通模块开启或关闭以及时间相关光子计数器开启计时同步进行；

存储单元用于储存时间相关光子计数器发送来的光子数的分布情况进行统计和分析结果；

DSP处理器用于对光子数的分布情况进行统计和分析结果进行反演处理；

显示器用于将DSP处理器的反演处理结果转换成隐藏目标的图像显示出来。

上述激光发射器为能发出飞秒级超短脉冲光的激光发射器。

上述微透镜组为一组参数相同并且镜片数量与SPAD阵列探测器中探测器单元数量相同的凸透镜。

基于上述的基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像系统的基成像方法，包括以下步骤：

1)同步电路控制距离选通模块中的选通门关闭，同时控制激光发射器发射激光并给时间相关光子计数器一个开始计时的时间信号；

2)激光照射到中介反射面上形成第一漫反射光照到隐藏目标，隐藏目标将部分第一漫反射光二次反射成第二漫反射光后经中介反射面再次形成第三漫反射光后回到距离选通模块；

3)控制距离选通模块中的选通门打开，第三漫反射光经微透镜组由SPAD阵列探测器接收并触发时间相关光子计数器，获得初始电子的时间分布情况；控制电路控制激光发射器和扫描振镜系统不断扫描发射，则时间相关光子计数器开始对光子数的分布情况进行统计；

4)根据光子数的分布情况反演完成隐藏目标的成像工作；具体包括以下步骤：

4.1)获取反演所需数据；

4.1.1)根据实际场景建立场景三维模型，设置坐标系，分别获取激光发射器位置L(x_L,y_L,z_L)；激光发射器在中介反射面上的各个激光扫描照射点位置SPAD阵列探测器各个探测器单元位置SPAD阵列探测器各个探测器单元对应在中介反射面上的位置

4.1.2)对光子数的分布情况进行整合，得到M张光子数-时间分布直方图；

光子数-时间分布直方图的横坐标为光子飞行时间，光子数-时间分布直方图的纵坐标为不同时间下探测到的光子数；

每一个中介反射面上的激光照射点S_j和SPAD阵列探测器的各个探测器单元对应在中介反射面上的各点P_k，构成不同的点对<S_j,P_k>，每一个点对分别对应不同的光子数-时间分布直方图；

4.1.3)将隐藏目标划分为N个均匀体素网格并计算各体素网格中心的坐标矩阵T，记为；

4.1.4)选定其中一个点对<S_j,P_k>与其相对应的光子数-时间分布直方图，计算激光发射器到中介反射面上激光扫描点的初始发射距离R_a:

计算激光发射器出射光在中介反射面上的位置S_j到各体素网格中心的坐标矩阵T的距离矩阵R_b；

计算激光从各体素网格中心到中介反射面上位置 的距离矩阵R_c；

计算激光从点到所经过的距离R_d；

4.1.5)求解光子数-时间分布直方图对应的的置信图；

具体是：

设R₀＝R_b+R_c，R₁＝R_a+R_d；

其中，距离矩阵R₀中的各个距离值对应于各体素网格中心的坐标矩阵T中不同的体素网格；

设光子数-时间分布直方图中包含的不同时间信息t_m，距离信息为R_m,R_m＝c*t_m，其中c为光速,不同的t_m对应的不同的光子数记为Q_m；利用不同的R_m减去R₁得到不同的R_n＝R_m-R₁，则R_n与Q_m之间为一一对应关系；

将R_n与距离矩阵R₀中的各个距离值进行比对，对于相互吻合的数据将Q_m赋值到相应的体素网格中，作为体素网格的置信度；通过对所有赋值之后体素网格的置信度进行整合，得到步骤4.1.4)中选定的光子数-时间分布直方图对应的置信图；

4.2)利用DSP处理器根据采集时间先后顺序依次读取不同的点对<S_j,P_k>及其对应的光子数-时间分布直方图，重复执行步骤4.1.4)和4.1.5)，依次获取M张光子数-时间分布直方图对应的置信图；

4.3)将M张光子数-时间分布直方图对应的置信图相加，叠合成一幅整个空间的置信图C(x,y,z)；

4.4)剔除置信度太小的点，只保留C>αC_max+βC_maxl；

其中：C_max指置信图中的最大值，C_maxl指置信图中体素周围的局部最大值，α和β为权值；

将置信值图C(x,y,z)先通过高斯低通滤波器进行平滑去噪处理，得到滤波置信图G_σ(x,y,z)*C(x,y,z)；

再将滤波置信图经过拉普拉斯滤波器进行强化边缘信息处理，得到最终滤波置信图C_f(x,y,z),该图即为隐藏目标的基本轮廓信息；

4.5)将最终滤波置信图C_f(x,y,z)回传到数据处理单元的存储单元中，利用显示器显示隐藏目标的图像。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明能够有效探测视域之外的隐藏目标并对目标进行三维成像。

2、本发明采用SPAD阵列探测器能够有效扩展绕角成像技术的成像范围和成像实时性，同时降低了设备的体积以及生产成本，在实际生产和商业中的发展打下基础。

3、本发明采用DSP处理器进行反演处理大大提高隐藏目标的三维重建精度。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意框图。

图2是绕角实验场景及反演算法示意图。

图3是反演算法流程图。

附图标记如下：

1、激光发射器，2、扫描振镜系统，3、中介反射面，4、障碍物，5、隐藏目标，6、距离选通模块，7、微透镜组，8、SPAD阵列探测器，9、时间相关光子计数器，10、数据处理单元。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明系统包括激光发射器1、扫描振镜系统2、中介反射面3、障碍物4、隐藏目标5、距离选通模块6、微透镜组7、SPAD阵列探测器8、时间相关光子计数器9、数字处理单元10；

数字处理单元10与激光发射器1、扫描振镜系统2、距离选通模块6、微透镜组7、SPAD阵列探测器8和时间相关光子计数器9连接，激光发射器1与扫描振镜系统2连接，距离选通模块6输出端经过微透镜组7与SPAD阵列探测器8输入端连接，SPAD阵列探测器8输出端与时间相关光子计数器9输入端连接，激光发射器1、扫描振镜系统2、距离选通模块6、微透镜组7、SPAD阵列探测器8、时间相关光子计数器9与隐藏目标5之间设有障碍物4。

激光发射器发射的出射激光经过扫描振镜系统在中介反射面形成第一漫反射光；隐藏目标位于第一漫反射光的光路上并对第一漫反射光部分进行二次反射形成第二漫反射光；第二漫反射光再次经过中介反射面的漫反射后形成第三漫反射光；距离选通模块、微透镜组以及SPAD阵列探测器均位于第三漫反射光的光路上；

SPAD阵列探测器与时间相关光子计数器连接；时间相关光子计数器与数字处理单元连接；

SPAD(single photon avalanche diode)阵列探测器是建立在内光电效应基础上的光电器件，里面有一个重掺杂的倍增层，工作时反向偏置电压略高于雪崩击穿电压，因而具有极高的增益，当探测到一个或多于一个光子时，探测器就会发生雪崩效应，使输出电流迅速达到饱和值，这个过程通常是瞬态的，因而探测器具有单光子探测灵敏度和很好的时间分辨率。与其它类型单光子探测器相比，SPAD存在明显优势。与线性模式对比，探测灵敏度比线性模式高，具有单光子级能量的探测能力。虽然也存在外围控制电路及热电制冷电路较复杂等不足，但随着制造工艺和结构设计的不断优化，其性能已经得到了很大提高，应用日益广泛。由于SPAD阵列探测器的高增益，在不加放大电路情况下其输出即可驱动数字电路。因此将与相关的门控、复位电路、计数电路、多路复用器、移位寄存器等单元有机地组合在一起，构成SPAD阵列探测器的一个个像素单元，再将外围数字计时等信号处理电路集成到探测器像素阵列上，这样就得到了可计时的探测器阵列，因此，探测器阵列可获得极高的集成度，并且可克服因分立电路的寄生参数所带来的各种影响，同时亦具有极高的探测灵敏度、短死时间、低功耗和小体积，大大提升探测器整体性能。

距离选通模块6在的同步电路的控制下与激光发射器保持同步，对于系统来说，有效信号是经发射器、中介反射面、目标、中间反射面到接收器的第三漫反射光，但是实际上，一部分没有经过目标、而是直接经中介面反射到探测器的第一漫反射光也会被探测器接收，干扰成像。因此需要滤除第一漫反射光，这通过距离选通模块实现。选通门打开的时间设定为第一漫反射光结束、第三漫反射光到来之前的时间范围内。该部分激光接收结束后选通门关闭，直到下一个脉冲的第三漫反射光到达，以此消除一次反射光的干扰。同步控制电路的选通门宽度和延迟时间要根据实际场景情况进行调整。

时间相关光子计数器可产生在不同的时间下探测到的光子数量的直方图，设计多重电路将时间相关光子计数器与SPAD阵列探测器中的各个一一对应连接起来，保证在同一时间SPAD阵列探测器的所有同时产生多幅时间光子计数直方图。

数字处理单元包括同步电路、存储单元、DSP处理器和显示器；

同步电路用于保证激光发射器发射激光、距离选通模块开启或关闭以及时间相关光子计数器开启计时同步进行；

存储单元用于储存时间相关光子计数器发送来的光子数的分布情况进行统计和分析结果；

DSP处理器用于对光子数的分布情况进行统计和分析结果进行反演处理；

显示器用于将DSP处理器的反演处理结果转换成隐藏目标的图像显示出来。

激光发射器1为能发出飞秒级脉冲光的激光发射器。

扫描振镜系统2可扫描的角度范围大，能够适应不同场景，保证激光发射器能够不断进行扫描照射。

微透镜组7为一组参数相同并且镜片数量与SPAD阵列探测器中探测器单元数量相同的凸透镜。

采用上述系统的具体成像方法如下：

步骤1)同步电路控制距离选通模块中的选通门关闭，同时控制激光发射器发射激光并给时间相关光子计数器一个开始计时的时间信号；

步骤2)激光照射到中介反射面上形成第一漫反射光照到隐藏目标，隐藏目标将部分第一漫反射光二次反射成第二漫反射光后经中介反射面再次形成第三漫反射光后回到距离选通模块；

步骤3)控制距离选通模块中的选通门打开，第三漫反射光经微透镜组由SPAD阵列探测器接收并触发时间相关光子计数器，获得初始电子的时间分布情况；控制电路控制激光发射器和扫描振镜系统不断扫描发射，则时间相关光子计数器开始对光子数的分布情况进行统计；

步骤4)根据光子数的分布情况反演完成隐藏目标的成像工作；具体包括以下步骤：

步骤4.1)获取反演所需数据；

步骤4.1.1)根据实际场景建立场景三维模型，设置坐标系，分别获取激光发射器位置L(x_L,y_L,z_L)；激光发射器在中介反射面上的各个激光扫描照射点位置SPAD阵列探测器各个探测器单元位置SPAD阵列探测器各个探测器单元对应在中介反射面上的位置

步骤4.1.2)对光子数的分布情况进行整合，得到M张光子数-时间分布直方图；

光子数-时间分布直方图的横坐标为光子飞行时间，光子数-时间分布直方图的纵坐标为不同时间下探测到的光子数；

每一个中介反射面上的激光照射点S_j和SPAD阵列探测器的各个探测器单元对应在中介反射面上的各点P_k，构成不同的点对<S_j,P_k>，每一个点对分别对应不同的光子数-时间分布直方图；

步骤4.1.3)将隐藏目标划分为N个均匀体素网格并计算各体素网格中心的坐标矩阵T，记为；

步骤4.1.4)选定其中一个点对<S_j,P_k>与其相对应的光子数-时间分布直方图，计算激光发射器到中介反射面上激光扫描点的初始发射距离R_a:

计算激光发射器出射光在中介反射面上的位置S_j到各体素网格中心的坐标矩阵T的距离矩阵R_b；

计算激光从各体素网格中心到中介反射面上位置 的距离矩阵R_c；

计算激光从点到所经过的距离R_d；

步骤4.1.5)求解光子数-时间分布直方图对应的的置信图；

具体是：

设R₀＝R_b+R_c，R₁＝R_a+R_d；

其中，距离矩阵R₀中的各个距离值对应于各体素网格中心的坐标矩阵T中不同的体素网格；

设光子数-时间分布直方图中包含的不同时间信息t_m，距离信息为R_m,R_m＝c*t_m，其中c为光速,不同的t_m对应的不同的光子数记为Q_m；利用不同的R_m减去R₁得到不同的R_n＝R_m-R₁，则R_n与Q_m之间为一一对应关系；

将R_n与距离矩阵R₀中的各个距离值进行比对，对于相互吻合的数据将Q_m赋值到相应的体素网格中，作为体素网格的置信度；通过对所有赋值之后体素网格的置信度进行整合，得到步骤4.1.4)中选定的光子数-时间分布直方图对应的置信图；

步骤4.2)利用DSP处理器根据采集时间先后顺序依次读取不同的点对<S_j,P_k>及其对应的光子数-时间分布直方图，重复执行步骤4.1.4)和4.1.5)，依次获取M张光子数-时间分布直方图对应的置信图；

步骤4.3)将M张光子数-时间分布直方图对应的置信图相加，叠合成一幅整个空间的置信图C(x,y,z)；

步骤4.4)剔除置信度太小的点，只保留C>αC_max+βC_maxl；

其中：C_max指置信图中的最大值，C_maxl指置信图中体素周围的局部最大值，α和β为权值；

将置信值图C(x,y,z)先通过高斯低通滤波器进行平滑去噪处理，得到滤波置信图G_σ(x,y,z)*C(x,y,z)；

再将滤波置信图经过拉普拉斯滤波器进行强化边缘信息处理，得到最终滤波置信图C_f(x,y,z),该图即为隐藏目标的基本轮廓信息；

步骤4.5)将最终滤波置信图C_f(x,y,z)回传到数据处理单元的存储单元中，利用显示器显示隐藏目标的图像。

Claims (4)

1.一种基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像系统，其特征在于：包括激光发射器、扫描振镜系统、中介反射面、距离选通模块、微透镜组、SPAD阵列探测器、时间相关光子计数器以及数字处理单元；

激光发射器发射的出射激光经过扫描振镜系统在中介反射面形成第一漫反射光；隐藏目标位于第一漫反射光的光路上并对第一漫反射光部分进行二次反射形成第二漫反射光；第二漫反射光再次经过中介反射面的漫反射后形成第三漫反射光；距离选通模块、微透镜组以及SPAD阵列探测器均位于第三漫反射光的光路上；

SPAD阵列探测器与时间相关光子计数器连接；时间相关光子计数器与数字处理单元连接；

距离选通模块用于阻止第一漫反射光、第二漫反射光进入SPAD阵列探测器，仅允许第三漫反射光进入SPAD阵列探测器；

时间相关光子计数器对第三漫反射光中光子数的分布情况进行统计；

数字处理单元包括同步电路、存储单元、DSP处理器和显示器；

同步电路用于保证激光发射器发射激光、距离选通模块开启或关闭以及时间相关光子计数器开启计时同步进行；

存储单元用于储存时间相关光子计数器发送来的光子数的分布情况进行统计和分析结果；

DSP处理器用于对光子数的分布情况进行统计和分析结果进行反演处理；

显示器用于将DSP处理器的反演处理结果转换成隐藏目标的图像显示出来。

2.根据权利要求1所述的基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像系统，其特征在于：所述激光发射器为能发出飞秒级超短脉冲光的激光发射器。

3.根据权利要求1所述的基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像系统，其特征在于：所述微透镜组为一组参数相同并且镜片数量与SPAD阵列探测器中探测器单元数量相同的凸透镜。

4.一种应用如权利要求1所述的基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像系统的基于单光子阵列的选通型漫反射绕角成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)同步电路控制距离选通模块中的选通门关闭，同时控制激光发射器发射激光并给时间相关光子计数器一个开始计时的时间信号；

2)激光照射到中介反射面上形成第一漫反射光照到隐藏目标，隐藏目标将部分第一漫反射光二次反射成第二漫反射光后经中介反射面再次形成第三漫反射光后回到距离选通模块；

3)控制距离选通模块中的选通门打开，第三漫反射光经微透镜组由SPAD阵列探测器接收并触发时间相关光子计数器，获得初始电子的时间分布情况；控制电路控制激光发射器和扫描振镜系统不断扫描发射，则时间相关光子计数器开始对光子数的分布情况进行统计；

4)根据光子数的分布情况反演完成隐藏目标的成像工作；具体包括以下步骤：

4.1)获取反演所需数据；

4.1.1)根据实际场景建立场景三维模型，设置坐标系，分别获取激光发射器位置L(x_L,y_L,z_L)；激光发射器在中介反射面上的各个激光扫描照射点位置SPAD阵列探测器各个探测器单元位置SPAD阵列探测器各个探测器单元对应在中介反射面上的位置

4.1.2)对光子数的分布情况进行整合，得到M张光子数-时间分布直方图；

光子数-时间分布直方图的横坐标为光子飞行时间，光子数-时间分布直方图的纵坐标为不同时间下探测到的光子数；

每一个中介反射面上的激光照射点S_j和SPAD阵列探测器的各个探测器单元对应在中介反射面上的各点P_k，构成不同的点对<S_j,P_k>，每一个点对分别对应不同的光子数-时间分布直方图；

4.1.3)将隐藏目标划分为N个均匀体素网格并计算各体素网格中心的坐标矩阵T，记为；

4.1.4)选定其中一个点对<S_j,P_k>与其相对应的光子数-时间分布直方图，计算激光发射器到中介反射面上激光扫描点的初始发射距离R_a:

计算激光发射器出射光在中介反射面上的位置S_j到各体素网格中心的坐标矩阵T的距离矩阵R_b；

计算激光从各体素网格中心到中介反射面上位置 的距离矩阵R_c；

计算激光从点到所经过的距离R_d；

4.1.5)求解光子数-时间分布直方图对应的的置信图；

具体是：

设R₀＝R_b+R_c，R₁＝R_a+R_d；

其中，距离矩阵R₀中的各个距离值对应于各体素网格中心的坐标矩阵T中不同的体素网格；

设光子数-时间分布直方图中包含的不同时间信息t_m，距离信息为R_m,R_m＝c*t_m，其中c为光速,不同的t_m对应的不同的光子数记为Q_m；利用不同的R_m减去R₁得到不同的R_n＝R_m-R₁，则R_n与Q_m之间为一一对应关系；

将R_n与距离矩阵R₀中的各个距离值进行比对，对于相互吻合的数据将Q_m赋值到相应的体素网格中，作为体素网格的置信度；通过对所有赋值之后体素网格的置信度进行整合，得到步骤4.1.4)中选定的光子数-时间分布直方图对应的置信图；

4.2)利用DSP处理器根据采集时间先后顺序依次读取不同的点对<S_j,P_k>及其对应的光子数-时间分布直方图，重复执行步骤4.1.4)和4.1.5)，依次获取M张光子数-时间分布直方图对应的置信图；

4.3)将M张光子数-时间分布直方图对应的置信图相加，叠合成一幅整个空间的置信图C(x,y,z)；

4.4)剔除置信度太小的点，只保留C>αC_max+βC_maxl；

其中：C_max指置信图中的最大值，C_maxl指置信图中体素周围的局部最大值，α和β为权值；

将置信值图C(x,y,z)先通过高斯低通滤波器进行平滑去噪处理，得到滤波置信图G_σ(x,y,z)*C(x,y,z)；

再将滤波置信图经过拉普拉斯滤波器进行强化边缘信息处理，得到最终滤波置信图C_f(x,y,z),该图即为隐藏目标的基本轮廓信息；

4.5)将最终滤波置信图C_f(x,y,z)回传到数据处理单元的存储单元中，利用显示器显示隐藏目标的图像。