[發明專利]時間分辨重疊關聯成像術

有效

• 申請號: 201410419563.4
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104132952B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 王鵬;高斯
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明涉及重疊關聯成像術領域，更具體地，涉及重構目標對象的方法，可從一組相關聯的圖像重構生成目標對于時間的演化。

背景技術

用于得出目標對象的空間信息的成像技術有多種，傳統掃描透射成像需要花費大量時間來完成圖像，并且僅能測量檢測器處的總散射強度，而非相位信息，使用重疊關聯成像術(Ptychography)則能夠以很少的時間完成對圖像的采集，具有較少系統不穩定性的影響，并且可以使用迭代的方式還原目標對象的若干信息。重疊關聯成像術(Ptychography)，可實現的分辨率是理論上的波長限制的許多倍，并且能夠避免光學系統中通常透鏡引入的像差和不穩定性。

在國際申請專利WO 2005/106531中，公開了一種獲取圖像的方法和裝置，用于重構目標對象(下面有些地方稱為樣品)的相位信息，稱之為重疊關聯成像術(Ptychography)。同時，WO 2005/106531中還公布了使用通過移動探針函數(Probe Function)獲得的圖像對目標對象的重建方法，稱為重疊關聯成像術迭代引擎(Ptychography Iteration Engine,PIE)。重疊關聯成像術的具體方法是利用待測對象在散焦(defocus)的條件下，由至少一個檢測器檢測由目標對象散射的在一定遠處的強度，用于形成這樣的圖像的方法稱為重疊關聯成像術。

在國際申請專利WO 2010/064051中，公布了增強型重疊關聯成像術迭代引擎(enhanced Ptychography Iteration Engine,ePIE)。其特征在于可以未知探針函數(Probe Function)，而通過估算初始值，并在迭代中逐步計算出來。增強型重疊關聯成像術迭代引擎提供這樣的技術，用一組衍射圖案的測量，恢復所涉及區域的目標對象的若干特征。利用已知或者未知的探針函數與探測所得的相關圖像，通過每一次迭代，更新目標對象與探針函數。

在國際申請專利WO 2008/142360，WO 2012/038749中，公開了一種構造三維目標對象區域的方法，該方法通過迭代過程確定目標對象內相應深度處目標對象的若干特征，該方法與重疊關聯成像術(Ptychography)享有相同的技術基礎。

但通常，包括重疊關聯成像術(Ptychography)以及很多其他成像技術，都僅僅只能夠重建靜態的目標對象的信息，不能對動態的目標對象的信息進行重建。

發明內容

1.要解決的技術問題

針對現有技術中存在的包括重疊關聯成像術(Ptychography)以及其他成像技術，只能夠重建靜態的目標對象的信息問題，本發明提供了時間分辨重疊關聯成像術，它可以實現通過改進迭代方式，得到時間分辨的重構對象信息。

2.技術方案

本發明的目的通過以下技術方案實現：

時間分辨重疊關聯成像術，其步驟如下：

(1)：通過重疊關聯成像術所表示的獲取圖像方法獲取一組R個圖像{Image₁,Image₂...Image_R}，并確定對應采集時間點{tr₁,tr₂...tr_R}，同時記錄下探針函數對應原點的位移；其中，tr₁＜tr₂＜...＜tr_R；

(2)：確定一組重構時間點{t₁,t₂...t_M}，滿足t₁＜t₂＜...＜t_M，并且0＜M≤R，對于重構時間點個數多于采集時間點個數的情況，即使0＜M≤R條件不滿足時，只要滿足其他條件，本技術方案同樣給出結果；

確定一個時間區間[-τ1,τ2]，使其滿足條件，在每一個重構時間點的對應時間區間[t_m-τ1,t_m+τ2]內均存在至少一個采集時間點，m為集合{1,2,…M}中任意一個元素，使得tr_r∈[t_m-τ1,t_m+τ2]；

(3)：對于單個重構時間點進行目標對象以及探針函數的重構；

(4)：重復步驟(3)，獲得所有重構時間點的目標對象及探針函數的重構，組合得到目標對象及探針函數對時間分辨的重構。

優選地，所述的步驟(2)進一步包括以下步驟：