[發明專利]電磁波相位振幅生成裝置、電磁波相位振幅生成方法以及存儲有電磁波相位振幅生成程序的非臨時記錄介質

有效

• 申請號: 201780062816.9
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN109804229B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 堀崎遼一;谷田純;江上力貴
• 申請（專利權）人: 國立大學法人大阪大學
• 主分類號: G01J9/00
• 分類號: G01J9/00;G01N21/17
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

1.一種電磁波相位振幅生成裝置，其中，

所述電磁波相位振幅生成裝置具備：

照射部，包含照明以及散射板，所述照明用于照射朝向拍攝對象進行照射的電磁波，所述散射板具有對電磁波的狀態即電磁波的強度、振幅以及相位中的至少一者進行調制的程度隨機彼此不同的被分割的區域，將所述散射板受到來自所述照明的所述電磁波的照射并以所述區域為單位對所照射的所述電磁波的狀態進行調制而具有隨機的照射圖案的電磁波照射到所述拍攝對象；

拍攝部，拍攝散射電磁波，從而生成拍攝圖像，所述拍攝部包含對所述照射部所照射的具有所述照射圖案的電磁波被所述拍攝對象散射所得的電磁波、即所述散射電磁波進行檢測的拍攝元件；

存儲部，存儲表示所述照射圖案的信息、且是包含分別表示所述電磁波的多個距離的波面的狀態的各距離波面圖案信息在內的信息即圖案信息；以及

生成部，基于由所述拍攝部生成的所述拍攝圖像、存儲于所述存儲部的所述圖案信息，進行基于所述拍攝對象的稀疏性的稀疏約束運算，由此生成表示所述拍攝對象的斷層面的相位和振幅的信息。

2.根據權利要求1所述的電磁波相位振幅生成裝置，其中，

所述生成部基于所生成的表示所述拍攝對象的斷層面的相位和振幅的信息以及所述拍攝部所生成的所述拍攝圖像，將前次生成的表示所述拍攝對象的斷層面的相位和振幅的信息置換為新生成的表示所述拍攝對象的斷層面的相位和振幅的信息而反復生成表示所述電磁波的至少相位和振幅的信息，由此生成表示所述電磁波的至少相位和振幅的信息。

3.根據權利要求2所述的電磁波相位振幅生成裝置，其中，

所述拍攝部中的表示所述拍攝部的分辨率的所述拍攝部的所述拍攝元件的像素數低于表示由所述生成部執行的稀疏約束運算的分辨率的所述散射板的被分割的所述區域的數量，

所述生成部還基于所述拍攝部的所述拍攝元件的像素數與所述散射板的被分割的所述區域的數量的對應關系將表示所述電磁波的至少相位和振幅的信息生成為分辨率比所述拍攝部的分辨率高。

4.根據權利要求1所述的電磁波相位振幅生成裝置，其中，

所述隨機的所述照射圖案是在空間頻率上光譜均勻地擴展的圖案。

5.根據權利要求1所述的電磁波相位振幅生成裝置，其中，

所述電磁波是可見光、X射線、紫外線、紅外線、太赫茲波、毫米波和微波中的至少一個。

6.一種計算機，包含于權利要求1所述的磁波相位振幅生成裝置，其中，

所述計算機具備處理器和存儲有能夠由所述處理器執行的計算機程序的存儲介質，

所述計算機執行從下述步驟中選擇的至少一個步驟：

照射步驟，在該照射步驟中，包含照明以及散射板，所述照明用于照射朝向拍攝對象進行照射的電磁波，所述散射板具有對電磁波的狀態即電磁波的強度、振幅以及相位中的至少一者進行調制的程度隨機彼此不同的被分割的區域，將所述散射板受到來自所述照明的所述電磁波的照射并以所述區域為單位對所照射的所述電磁波的狀態進行調制而具有隨機的照射圖案的電磁波照射到所述拍攝對象；

拍攝步驟，在該拍攝步驟中，拍攝散射電磁波，從而生成拍攝圖像，包含對通過所述照射步驟照射的具有所述照射圖案的電磁波被所述拍攝對象散射所得的電磁波、即所述散射電磁波進行檢測的拍攝元件；

存儲步驟，在該存儲步驟中，存儲表示所述照射圖案的信息、且是包含分別表示所述電磁波的多個距離的波面的狀態的各距離波面圖案信息在內的信息即圖案信息；以及

生成步驟，在該生成步驟中，基于通過所述拍攝步驟生成的所述拍攝圖像、通過所述存儲步驟存儲的所述圖案信息，進行基于所述拍攝對象的稀疏性的稀疏約束運算，由此生成表示所述拍攝對象的斷層面的相位和振幅的信息。