技術(shù)特征：

1.一種無掃描式光子計(jì)數(shù)非視域三維成像裝置，其特征在于，包括脈沖激光器(1)、光束整形系統(tǒng)(2)、接收光學(xué)系統(tǒng)(3)、單光子探測(cè)器陣列(5)、多通道時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)器(6)和計(jì)算機(jī)(7)；

脈沖激光器(1)發(fā)射激光并給多通道時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)器(6)一個(gè)時(shí)間信號(hào)，脈沖激光器(1)出射的激光經(jīng)光束整形系統(tǒng)(2)整形后入射至墻體，墻體散射的激光經(jīng)目標(biāo)反射后再次入射至墻體，接收光學(xué)系統(tǒng)(3)接收墻體返回的激光，該激光入射至單光子探測(cè)器陣列(5)，單光子探測(cè)器陣列(5)的多個(gè)輸出端與多通道時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)器(6)的多個(gè)輸入端一一對(duì)應(yīng)連接，多通道時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)器(6)的輸出端與計(jì)算機(jī)(7)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無掃描式光子計(jì)數(shù)非視域三維成像裝置，其特征在于，還包括濾光片(4)，濾光片(4)位于墻體與單光子探測(cè)器陣列(5)之間的光路中。

3.基于權(quán)利要求1所述的一種無掃描式光子計(jì)數(shù)非視域三維成像裝置的成像方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

脈沖激光器(1)發(fā)射激光并給多通道時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)器(6)一個(gè)時(shí)間信號(hào)；

采用光束整形系統(tǒng)(2)對(duì)脈沖激光器(1)發(fā)射的激光進(jìn)行整形；

整形后的激光入射至墻體，墻體散射的激光經(jīng)目標(biāo)反射后再次入射至墻體；

接收光學(xué)系統(tǒng)(3)接收墻體返回的激光，并使接收光學(xué)系統(tǒng)(3)的像方視場(chǎng)與單光子探測(cè)器陣列(5)的視場(chǎng)相同；

多通道時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)器(6)計(jì)算入射至單光子探測(cè)器陣列(5)的光子從脈沖激光器(1)出發(fā)到回到單光子探測(cè)器陣列(5)的光子飛行時(shí)間，得到時(shí)間光子計(jì)數(shù)圖；

單光子探測(cè)器陣列(5)的每一個(gè)探測(cè)器單元對(duì)應(yīng)墻體上的一點(diǎn)，這一點(diǎn)為像點(diǎn)，單光子探測(cè)器陣列(5)對(duì)應(yīng)多個(gè)像點(diǎn)，得到多幅時(shí)間光子計(jì)數(shù)圖；

計(jì)算機(jī)(7)根據(jù)多幅時(shí)間光子計(jì)數(shù)圖對(duì)目標(biāo)的三維圖像進(jìn)行重構(gòu)，得到三維圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無掃描式光子計(jì)數(shù)非視域三維成像方法，其特征在于，還包括采用濾光片(4)對(duì)墻體返回的激光進(jìn)行過濾的步驟。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無掃描式光子計(jì)數(shù)非視域三維成像方法，其特征在于，計(jì)算機(jī)(7)根據(jù)多幅時(shí)間光子計(jì)數(shù)圖對(duì)目標(biāo)的三維圖像進(jìn)行重構(gòu)，得到三維圖像，具體包括以下步驟：

反投影：

建立模型，脈沖激光器(1)位于L點(diǎn)，單光子探測(cè)器陣列(5)位于D點(diǎn)，脈沖激光器(1)出射的激光入射于墻上的S點(diǎn)，I_i為第i個(gè)像點(diǎn)；

將每一幅時(shí)間光子圖反投影到三維空間中，時(shí)間光子計(jì)數(shù)圖中每個(gè)時(shí)刻的值都對(duì)應(yīng)三維空間中的一個(gè)橢球面，該橢球面以源點(diǎn)和像點(diǎn)為焦點(diǎn)，目標(biāo)的一點(diǎn)的空間坐標(biāo)(x,y,z)滿足下式：

||(x,y,z)-S||+||(x,y,z)-I_i||＝ct_ij-||L-S||-||D-I_i||

其中，c為光速，t_ij為探測(cè)第i個(gè)像點(diǎn)時(shí)第j個(gè)通道的光子飛行時(shí)間；所有橢球面在空間中交疊求和，形成一幅置信值圖V(x,y,z)；

濾波處理：

采用拉普拉斯濾波器進(jìn)行濾波，得到濾波置信圖V_f(x,y,z)

$V_f(x,y,z)={\▿}^{2}V(x,y,z);$

取閾處理：

對(duì)濾波置信圖V_f(x,y,z)進(jìn)行取閾處理，剔除低于閾值的值，得到目標(biāo)的三維圖像；閾值為βmax(V_f(x,y,z))，0＜β＜1。