一种基于互补随机抽样的无透镜衍射成像方法技术

一种基于互补随机抽样的无透镜衍射成像方法，该方法是引入一组具有互补特性的二值随机抽样屏；将这组互补抽样屏依次置于被测物体和记录平面之间，并依次记录透过抽样屏的物波在记录平面处的强度图样；从所记录的强度图样中恢复出被测物波的复振幅分布，利用所恢复出的复振幅分布再经过数字衍射运算，即得到被测物体在空间任意位置的衍射成像。该方法通过在物体和记录面之间插入互补随机抽样屏，大大提高了相位恢复的精确度和迭代效率；同时，可以有效消除传统方法中由于二值随机抽样引起的波前抽样损失。另外，由于本方法中迭代运算过程仅应用于抽样面和记录面之间，可适用于更一般的复值物体，并且不需要对物体进行特殊的限制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于互补随机抽样的无透镜衍射成像方法
本专利技术涉及一种无透镜衍射成像方法，属于衍射成像

技术介绍
无透镜相干衍射成像(CDI)(参见文献1)是一种利用物波的衍射强度图样计算物波波前复振幅分布的技术，该技术在自适应光学、光学精密测量、高分辨显微成像等领域有重要实际应用。CDI技术的关键问题是怎样从物波的衍射强度图样中恢复出物波波前的复振幅信息(包括振幅信息和相位信息，其中主要是相位信息的恢复)。为解决波前复振幅的恢复问题，人们已经提出了很多方法。其中，全息干涉测量技术是最常用的一类方法，比如同轴或离轴全息(参见文献2-文献10)，但是全息测量需要引入合适的参考光或者使用相移算法。另一种是使用迭代算法(参见文献11-文献30)，这种方法的好处是不需要引入参考光，但待测波前的复振幅信息需要从其衍射强度图样中通过一种迭代运算恢复出来。传统的迭代算法通常需要大量的迭代次数，并且存在迭代结果的非唯一性。为了提高迭代效率和波前复振幅恢复的准确性，人们也已经提出了一些改进的方法，如采用超抽样法(参见文献14)、采用多幅衍射图样(参见文献15-文献22)、采用结构光照明技术(参见文献2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于互补随机抽样的无透镜衍射成像方法，其特征是：引入一组具有互补特性的二值随机抽样屏；将这组互补抽样屏依次置于被测物体和记录平面之间，并依次记录透过抽样屏的物波在记录平面处的强度图样；从所记录的强度图样中恢复出被测物波的复振幅分布，利用所恢复出的复振幅分布再经过数字衍射运算，即得到被测物体在空间任意位置的衍射成像。

【技术特征摘要】
1.一种基于互补随机抽样的无透镜衍射成像方法，其特征是：引入一组具有互补特性的二值随机抽样屏；将这组互补抽样屏依次置于被测物体和记录平面之间，并依次记录透过抽样屏的物波在记录平面处的强度图样；从所记录的强度图样中恢复出被测物波的复振幅分布，利用所恢复出的复振幅分布再经过数字衍射运算，即得到被测物体在空间任意位置的衍射成像；具有互补特性的二值随机抽样屏的互补特性是指它们的透过率之和满足以下条件：其中上述公式称为互补条件，互补特性的二值随机抽样屏的透过率Sn(p,q)是由以下公式确定的：其中，N为该组CRS屏的幅数，其取值为大于或等于2的整数；(p,q)是二维离散坐标；R(p,q)是一个二维随机整数阵列，其取值范围为整数1到整数N。2.根据权利要求1所述的基于互补随机抽样的无透镜衍射成像方法，其特征是：所述具有互...

【专利技术属性】
技术研发人员：国承山，王本义，谢一言，程振加，岳庆炀，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东;37