一种电磁波相位振幅生成装置，具备：照射部，其包括照明件和散射板，该照明件照射向拍摄对象照射的电磁波，该散射板具有被分割的区域，按照该区域为单位对作为电磁波的状态的电磁波的强度、振幅以及相位中的至少一个进行调制，散射板接受来自照明件的电磁波的照射，按照区域为单位对所照射的电磁波的状态进行调整；拍摄部，其包括检测散射电磁波的拍摄元件，散射电磁波是照射部所照射的具有照射图案的电磁波被拍摄对象散射后的电磁波，拍摄部通过拍摄散射电磁波来生成拍摄图像；生成部，其基于拍摄部生成的拍摄图像和表示照射图案的信息，进行基于拍摄图像的稀疏性的稀疏约束运算，由此生成表示散射电磁波的至少相位和振幅的信息的复振幅信息。的信息的复振幅信息。的信息的复振幅信息。
【技术实现步骤摘要】
电磁波相位振幅生成装置、方法和非临时记录介质
[0001]本申请是申请日为2017年8月10日、申请号为CN201780062816.9、专利技术名称为“电磁波相位振幅生成装置、电磁波相位振幅生成方法以及存储有电磁波相位振幅生成程序的非临时记录介质”的专利技术专利申请的分案申请，该母案申请基于在2016年8月15日在日本申请的特愿2016
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159312号主张优先权，在此通过引用将前述申请的内容结合到本申请中。
[0002]本专利技术涉及电磁波相位振幅生成装置、方法和非临时记录介质。
技术介绍
[0003]以往，已知有如下的技术：向拍摄对象照射电磁波，被照射的电磁波因拍摄对象而散射，经由具有使电磁波向各区域衰减的大小不同的随机图案的散射板对该散射的电磁波进行拍摄，根据拍摄图像和随机图案，生成表示因拍摄对象而散射的电磁波的相位和振幅的复振幅(例如，非专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]非专利文献
[0006]非专利文献1：Single
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shot phase imaging with a coded aperture(OPTICS LETTERS/Vol.39，No.22/November 15，2014)
技术实现思路
[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]在以往技术中，能够通过一次拍摄而生成表示因拍摄对象而散射的电磁波的相位和振幅的复振幅。但是，散射板减弱了拍摄对象所散射的电磁波，信噪比降低，噪声增加。另外，如果对拍摄对象照射的电磁波的状态进行加强，使其弥补散射板所减弱的部分，则对拍摄对象的侵袭性变大，存在对拍摄对象产生不良影响的问题。
[0009]本专利技术的课题在于提供提高了信噪比、对拍摄对象的侵袭性小的电磁波相位振幅生成装置、电磁波相位振幅生成方法以及电磁波相位振幅生成程序。
[0010]本专利技术的一个样态是一种电磁波相位振幅生成装置，具备：照射部，将电磁波照射到拍摄对象，所述电磁波是决定被照射到各分割区域中的电磁波的状态的空间频率上随机的照射图案的电磁波；拍摄部，拍摄散射电磁波，从而生成拍摄图像，其中，所述照射部所照射的所述照射图案的所述电磁波被所述拍摄对象散射而形成所述散射电磁波；生成部，基于由所述拍摄部生成的所述拍摄图像、表示所述照射图案的信息、和表示所述拍摄对象的信号的信息，进行基于所述拍摄对象的稀疏性的稀疏约束运算，由此生成表示来自所述拍摄对象的所述电磁波的至少相位和振幅的信息。
[0011]另外，本专利技术的一个样态是，在上述的电磁波相位振幅生成装置，其中，在表示所述照射图案的信息中包含分别表示所述电磁波的多个距离的波面的状态的各距离波面图案信息，所述生成部还基于所述各距离波面图案信息来进行基于所述拍摄对象的稀疏性的
稀疏约束运算，从而生成表示所述拍摄对象的断层面的相位和振幅的信息。
[0012]另外，本专利技术的一个样态是，在上述的电磁波相位振幅生成装置，其中，所述生成部基于所生成的表示所述电磁波的至少相位和振幅的信息以及表示所述拍摄对象的信号的信息，反复生成表示所述电磁波的至少相位和振幅的信息，由此生成表示所述电磁波的至少相位和振幅的信息。
[0013]另外，本专利技术的一个样态是，作为所述拍摄部的分辨率的第一分辨率低于作为由所述生成部执行的稀疏约束运算的分辨率的第二分辨率，所述生成部还基于所述第一分辨率与所述第二分辨率的对应关系来反复生成表示所述电磁波的至少相位和振幅的信息，从而生成表示所述电磁波的至少相位和振幅的信息，使其分辨率比所述第一分辨率高。
[0014]另外，本专利技术的一个样态是，在上述的电磁波相位振幅生成装置，其中，在所述空间频率上随机的所述照射图案是在所述空间频率上光谱均匀地扩展的图案。
[0015]另外，本专利技术的一个样态是，在上述的电磁波相位振幅生成装置，其中，所述电磁波是可见光、X射线、电子束、紫外线、红外线、太赫兹波、毫米波和微波中的至少一个。
[0016]另外，本专利技术的一个样态是一种电磁波相位振幅生成方法，具有：照射步骤，将电磁波照射到拍摄对象，所述电磁波是决定被照射到各分割区域中的电磁波的状态的空间频率上随机的照射图案的电磁波；拍摄步骤，拍摄散射电磁波，从而生成拍摄图像，其中，在所述照射步骤被照射的所述照射图案的所述电磁波被所述拍摄对象散射而形成所述散射电磁波；生成步骤，基于由所述拍摄步骤生成的所述拍摄图像、表示所述照射图案的信息、和表示所述拍摄对象的信号的信息，进行基于所述拍摄对象的稀疏性的稀疏约束运算，由此生成表示来自所述拍摄对象的所述电磁波的至少相位和振幅的信息。
[0017]另外，本专利技术的一个样态是一种电磁波相位振幅生成程序，用于在计算机中执行以下步骤：
[0018]照射步骤，将电磁波照射到拍摄对象，所述电磁波是决定被照射到各分割区域中的电磁波的状态的空间频率上随机的照射图案的电磁波；拍摄步骤，拍摄散射电磁波，从而生成拍摄图像，其中，在所述照射步骤被照射的所述照射图案的所述电磁波被所述拍摄对象散射而形成所述散射电磁波；生成步骤，基于由所述拍摄步骤生成的所述拍摄图像、表示所述照射图案的信息、和表示所述拍摄对象的信号的信息，进行基于所述拍摄对象的稀疏性的稀疏约束运算，由此生成表示来自所述拍摄对象的所述电磁波的至少相位和振幅的信息。
[0019]专利技术效果
[0020]根据本专利技术，能够提供提高了信噪比、对拍摄对象的侵袭性小的电磁波相位振幅生成装置、电磁波相位振幅生成方法以及电磁波相位振幅生成程序。
附图说明
[0021]图1是表示电磁波相位振幅生成装置的外观结构的一个例子的图。
[0022]图2是表示电磁波相位振幅生成装置的功能结构的一个例子的图。
[0023]图3是表示电磁波相位振幅生成装置的动作的一个例子的流程图。
[0024]图4是表示散射光的振幅的信息和表示散射光的相位的信息的一个例子的图。
[0025]图5是表示散射板和拍摄图像的一个例子的图。
[0026]图6是表示生成部由复振幅信息生成的信息的一个例子的图。
[0027]图7是表示电磁波相位振幅生成装置的结构的一个例子的图。
[0028]图8是生成部生成的拍摄对象的振幅断层图像的一个例子。
[0029]图9是生成部生成的拍摄对象的相位断层图像的一个例子。
[0030]图10是表示电磁波相位振幅生成装置的结构的一个例子的图。
[0031]图11是表示电磁波相位振幅生成装置的结构的另一个例子的图。
[0032]图12是表示拍摄图像的像素数的比较的一个例子的图。
[0033]图13是表示拍摄元件的像素数与散射板的散射区域数一致的情况下的散射光的振幅图像和相位图像的一个例子的图。
[0034]图14是表示拍摄元件的像素数比散射板的散射区域数少的情况下的、由生成部产生的散射光的振幅图像以及相位图像的一个例子的图。
[0035]图15是表本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电磁波相位振幅生成装置，其中，所述电磁波相位振幅生成装置具备：照射部，其包括照明件和散射板，该照明件照射向拍摄对象照射的电磁波，该散射板具有被分割的区域，按照该区域为单位对作为电磁波的状态的电磁波的强度、振幅以及相位中的至少一个进行调制，所述散射板接受来自所述照明件的所述电磁波的照射，按照所述区域为单位对所照射的所述电磁波的状态进行调整，由此对所述拍摄对象照射具有随机的照射图案的电磁波；拍摄部，其包括检测散射电磁波的拍摄元件，所述散射电磁波是所述照射部所照射的具有所述照射图案的电磁波被所述拍摄对象散射后的电磁波，所述拍摄部通过拍摄所述散射电磁波来生成拍摄图像；以及生成部，其基于所述拍摄部生成的所述拍摄图像和表示所述照射图案的信息，进行基于所述拍摄图像的稀疏性的稀疏约束运算，由此生成复振幅信息，该复振幅信息是表示所述散射电磁波的至少相位和振幅的信息。2.根据权利要求1所述的电磁波相位振幅生成装置，其中，所述生成部在基于生成的所述复振幅信息和所述拍摄部生成的所述拍摄图像来生成所述复振幅信息时，使用上次生成的所述复振幅信息，反复进行新生成所述复振幅信息，由此生成所述复振幅信息。3.根据权利要求1或2所述的电磁波相位振幅生成装置，其中，所述拍摄部中，表示所述拍摄部的分辨率的所述拍摄部的所述拍摄元件的像素数小于表示基于所述生成部的稀疏约束计算的分辨率的所述散射板的所述被分割的区域的数量，所述生成部还基于所述拍摄部的所述拍摄元件的像素数与所述散射板的所述被分割的区域的数量的对应关系，生成所述复振幅信息以使其分辨率比所述拍摄部的分辨率高。4.根据权利要求1所述的电磁波相位振幅生成装置，其中，所述随机的所述照射图案是在空间频率上光谱均匀地扩展的图案。5.根据权利要求1所述的电磁波相位振幅生成装置，其中，所述电磁波是可见光、X射线、紫外线、红外线、太赫兹波、毫米波以及微波中的至少一个。6.根据权利要求1所述的电磁波相位振幅生成装置，其中，所述照射部所包含的所述散射板改变按照所述区域为单位进行照射的电磁波的强度，将由所述照明件照射的电磁波的强度改变为按照所述区域为单位而不同的强度，由此按照所述区域为单位来调制所述电磁波的状态。7.根据权利要求1所述的电磁波相位振幅生成装置，其中，所述照射部所包含的所述散射板对照射到所述被分割的区域的电磁波进行散射的程度按照所述区...
【专利技术属性】
技术研发人员：堀崎辽一，谷田纯，江上力贵，
申请(专利权)人：国立大学法人大阪大学，
类型：发明
国别省市：
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