线扫描结构光的快速相位估计方法、超分辨快速重建方法技术

本发明专利技术公开了一种线扫描结构光的快速相位估计方法、超分辨快速重建方法，相位估计方法包括S1，获取原始条带图像，使用已知相位差的两个数字光栅对它们进行调制，得到具有相同相位差的相位调制条带图；S2，对相位调制条带图进行阈值分割，获得信号区域；S3，根据两个信号区域的强度平均值之比和两个调制相位的余弦强度之比构建方程；S4，求解方程，获得调制相位。本发明专利技术通过具有已知相位差的相位调制条带图进行阈值分割后的强度平均值之比与两个调制相位的余弦强度之比来快速求解出调制相位，无需反复迭代，并将该方法用在本发明专利技术的空间域求解半频谱分量并进行实部重建的超分辨重建方法中，大幅提升重建速度。大幅提升重建速度。大幅提升重建速度。

【技术实现步骤摘要】
线扫描结构光的快速相位估计方法、超分辨快速重建方法


[0001]本专利技术属于光学图像重建领域，更具体地，涉及线扫描结构光的快速相位估计方法、超分辨快速重建方法。

技术介绍

[0002]传统的宽场超分辨结构光显微成像技术通常使用余弦条纹照明，利用莫尔条纹效应实现分辨率2倍的提升。由于宽场成像的图像对比度受到背景信号的严重影响，因此一般应用于对背景信号较少的薄样本成像。虚拟结构探测技术(Virtual structured detection，VSD)将传统的结构照明调制由照明端转换到探测端，简化了照明结构，不需要多次扫描。狭窄的数字光栅可以将一部分主要包含背景的探测信号阻挡在外，实现物理光学层析。由于引入了虚拟狭缝阻挡背景散射信号，VSD技术进一步将超分辨结构光的应用范围扩展到了三维厚组织样本。
[0003]现有基于VSD技术的线扫描超分辨成像，采用线阵列探测器，在线扫描成像中的每一个扫描位置x拍摄一张二维的原始帧，这种探测方式称为离轴线阵列探测。重建流程为首先对原始帧进行数字结构调制，重建出等效的宽场结构调制原始图。然后使用传统的宽场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线扫描结构光的快速相位估计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取原始条带图像L1(x)～L
n
(x)，n≥2且为整数，x表示扫描位置，n代表离轴线阵列探测的第n行，分别使用已知相位差为的两个恒定相位的数字光栅和对原始条带图像L1(x)～L
n
(x)进行调制，得到相位差也为的相位调制条带图和和和分别表示和的相位，和分别表示和的调制相位，S2，对所述相位调制条带图和进行阈值分割，获得信号区域和S3，根据两个信号区域的强度平均值之比和两个调制相位的余弦强度之比构建方程；S4，求解方程，获得调制相位2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中：其中，sgn(
·
)表示符号函数，n＝1:υT，v表示虚拟狭缝包含的数字调制周期个数，T表示数字光栅的周期，确保虚拟狭缝以照明点为中心对称分布。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S1中：4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中阈值分割的具体过程为：4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中阈值分割的具体过程为：其中，Threshold为分割的阈值，其中，Max和Min分别代表原始条带图像L1(x)～L
n
(x)的平均图像中的最强和最弱像素值，TempOffset为常数，用于调整阈值大小。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3中构建的方程具体为：其中，Mean表示求平均值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S4中求解出的调制相位具体为：
7.一种线扫描结构光的超分辨快速重建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A，获取原始条带图像L1(x)～L
n
...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁菁，李思洁，金锐，龚辉，骆清铭，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：