本申请涉及一种白光照明的散射成像方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取目标物体在白光照明下透过散射介质成像后所形成的目标散斑图；通过预设的迭代相位恢复算法对所述目标散斑图进行迭代处理，得到强度点扩散函数在频域对应的目标相位分布；根据所述目标散斑图与所述目标相位分布进行解卷积处理，完成所述目标物体的重建。采用本方法能够提高光散射成像技术的应用场景。够提高光散射成像技术的应用场景。够提高光散射成像技术的应用场景。
【技术实现步骤摘要】
白光照明的散射成像方法、装置、计算机设备和存储介质
[0001]本申请涉及散射成像
，特别是涉及一种白光照明的散射成像方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
[0002]光学成像是人类获取信息的重要手段，在生活、国防以及生命医学等众多领域都发挥着重要作用。但是，也有不少因素制约着其进一步为人类所用，其中之一就是“散射”：由于散射介质对入射光线的随机扰动，携带着物体信息的光线将无法在成像面上聚焦和成像，而呈现出随机噪声般的散斑图。由此，如何透过散射介质实现物体成像是值得关注的问题。
[0003]目前，透过散射介质实现物体成像也可理解为散射成像，其所涉及的关键技术主要是解卷积技术与散斑自相关技术。其中，利用解卷积技术，能够实现宽光谱照明下的散射成像，但是，由于需要提前侵入成像系统的输入端来测定该成像系统的强度点扩散函数，极大地限制了该种散射成像方式的应用场景。而散斑自相关技术，由于其需要依赖于波长敏感的“维纳辛钦定理”及其后续步骤，使得其仅适用于准单色光照明下的散射成像，由此，限制了该种散射成像方式的应用场景。由此可见，现有的散射成像方式存在应用场景受限的问题。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高应用场景的白光照明的散射成像方法、装置、计算机设备和存储介质。
[0005]一种白光照明的散射成像方法，所述方法包括：
[0006]获取目标物体在白光照明下透过散射介质成像后所形成的目标散斑图；
[0007]通过预设的迭代相位恢复算法对所述目标散斑图进行迭代处理，得到强度点扩散函数在频域对应的目标相位分布；
[0008]根据所述目标散斑图与所述目标相位分布进行解卷积处理，完成所述目标物体的重建。
[0009]在其中一个实施例中，所述通过预设的迭代相位恢复算法对所述目标散斑图进行迭代处理，得到强度点扩散函数在频域对应的目标相位分布，包括：
[0010]获取强度点扩散函数在频域对应的当前相位分布；
[0011]根据所述目标散斑图与所述当前相位分布，恢复得到所述目标物体对应的空域复振幅分布；
[0012]对所述空域复振幅分布进行空域约束得到更新后的空域复振幅分布；
[0013]根据所述更新后的空域复振幅分布与所述目标散斑图，更新所述当前相位分布，并返回至所述根据所述目标散斑图与所述当前相位分布，恢复得到所述目标物体对应的空域复振幅分布的步骤继续执行，直至满足迭代停止条件，并将更新后的当前相位分布确定
为所述强度点扩散函数在频域对应的目标相位分布。
[0014]在其中一个实施例中，所述根据所述目标散斑图与所述当前相位分布，恢复得到所述目标物体对应的空域复振幅分布，包括：
[0015]根据所述目标散斑图得到相应的散斑振幅分布与散斑相位分布；
[0016]根据所述散斑相位分布与所述当前相位分布，得到所述目标物体在频域对应的第一相位分布；
[0017]根据所述散斑振幅分布与所述第一相位分布，恢复得到所述目标物体对应的第一频谱分布；
[0018]对所述第一频谱分布进行傅里叶逆变换得到所述目标物体对应的空域复振幅分布。
[0019]在其中一个实施例中，所述根据所述更新后的空域复振幅分布与所述目标散斑图，更新所述当前相位分布，包括：
[0020]对所述更新后的空域复振幅分布进行傅里叶逆变换，得到所述目标物体对应的第二频谱分布；
[0021]根据所述第二频谱分布得到所述目标物体在频域对应的第二相位分布；
[0022]根据所述散斑相位分布与所述第二相位分布更新所述当前相位分布。
[0023]在其中一个实施例中，所述对所述空域复振幅分布进行空域约束得到更新后的空域复振幅分布，包括：
[0024]根据所述空域复振幅分布得到约束支撑；
[0025]基于所述约束支撑对所述空域复振幅分布进行空域约束，得到更新后的空域复振幅分布。
[0026]在其中一个实施例中，所述根据所述空域复振幅分布得到约束支撑，包括：
[0027]根据所述空域复振幅分布得到所述目标物体对应的空域振幅分布；
[0028]根据各像素的像素值从所述空域振幅分布中筛选预设数量的像素位置得到约束支撑。
[0029]在其中一个实施例中，所述根据所述目标散斑图与所述目标相位分布进行解卷积处理，完成所述目标物体的重建，包括：
[0030]根据所述目标散斑图在频域对应的散斑频谱分布与所述目标相位分布，恢复得到所述目标物体在频域对应的目标频谱分布；
[0031]对所述目标频谱分布进行傅里叶变换，重建得到所述目标物体对应的物体图像。
[0032]一种白光照明的散射成像装置，所述装置包括：
[0033]获取模块，用于获取目标物体在白光照明下透过散射介质成像后所形成的目标散斑图；
[0034]迭代恢复模块，用于通过预设的迭代相位恢复算法对所述目标散斑图进行迭代处理，得到强度点扩散函数在频域对应的目标相位分布；
[0035]重建模块，用于根据所述目标散斑图与所述目标相位分布进行解卷积处理，完成所述目标物体的重建。
[0036]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0037]获取目标物体在白光照明下透过散射介质成像后所形成的目标散斑图；
[0038]通过预设的迭代相位恢复算法对所述目标散斑图进行迭代处理，得到强度点扩散函数在频域对应的目标相位分布；
[0039]根据所述目标散斑图与所述目标相位分布进行解卷积处理，完成所述目标物体的重建。
[0040]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0041]获取目标物体在白光照明下透过散射介质成像后所形成的目标散斑图；
[0042]通过预设的迭代相位恢复算法对所述目标散斑图进行迭代处理，得到强度点扩散函数在频域对应的目标相位分布；
[0043]根据所述目标散斑图与所述目标相位分布进行解卷积处理，完成所述目标物体的重建。
[0044]上述白光照明的散射成像方法、装置、计算机设备和存储介质，获取目标物体在白光照明下透过散射介质成像后所形成并采集的单张目标散斑图，通过预设的迭代相位恢复算法对该目标散斑图进行迭代处理，以准确恢复出成像系统的强度点扩散函数在频域对应的目标相位分布，该目标相位分布是强度点扩散函数的关键信息，由此，基于目标散斑图与针对强度点扩散函数恢复得到的目标相位分布，通过解卷积处理能够准确重建出隐藏于散射介质后的目标物体。这样，在无需提前入侵成像系统的情况下，基于目标物体在单次曝光下透过散射介质成像后所形成并采集的单张目标散斑图，即能够准确实现白光照明(宽光谱照明)下的散射成像，也即是准确实现了宽光谱照明下单曝光且非侵入的散射成像，由此，提高了该种散射成像方式的应用场景。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种白光照明的散射成像方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标物体在白光照明下透过散射介质成像后所形成的目标散斑图；通过预设的迭代相位恢复算法对所述目标散斑图进行迭代处理，得到强度点扩散函数在频域对应的目标相位分布；根据所述目标散斑图与所述目标相位分布进行解卷积处理，完成所述目标物体的重建。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过预设的迭代相位恢复算法对所述目标散斑图进行迭代处理，得到强度点扩散函数在频域对应的目标相位分布，包括：获取强度点扩散函数在频域对应的当前相位分布；根据所述目标散斑图与所述当前相位分布，恢复得到所述目标物体对应的空域复振幅分布；对所述空域复振幅分布进行空域约束得到更新后的空域复振幅分布；根据所述更新后的空域复振幅分布与所述目标散斑图，更新所述当前相位分布，并返回至所述根据所述目标散斑图与所述当前相位分布，恢复得到所述目标物体对应的空域复振幅分布的步骤继续执行，直至满足迭代停止条件，并将更新后的当前相位分布确定为所述强度点扩散函数在频域对应的目标相位分布。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标散斑图与所述当前相位分布，恢复得到所述目标物体对应的空域复振幅分布，包括：根据所述目标散斑图得到相应的散斑振幅分布与散斑相位分布；根据所述散斑相位分布与所述当前相位分布，得到所述目标物体在频域对应的第一相位分布；根据所述散斑振幅分布与所述第一相位分布，恢复得到所述目标物体对应的第一频谱分布；对所述第一频谱分布进行傅里叶逆变换得到所述目标物体对应的空域复振幅分布。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述更新后的空域复振幅分布与所述目标散斑图，更新所述当前相位分布，包括：对所述更新后的空域复振幅分布进行傅里叶逆变换，得到所述目标物体对应的第二频谱分布；根据所述第二频...
【专利技术属性】
技术研发人员：何文奇，邢琪，卢大江，廖美华，彭翔，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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