[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

本發明涉及一種電磁波相位振幅生成裝置，具備：照射部，將電磁波照射到拍攝對象，該電磁波是決定被照射到各分割區域中的電磁波的狀態的空間頻率上隨機的照射圖案的電磁波；拍攝部，拍攝散射電磁波，從而生成拍攝圖像，其中，照射部所照射的照射圖案的電磁波被拍攝對象散射而形成散射電磁波；生成部，基于由拍攝部生成的拍攝圖像、表示照射圖案的信息、和表示拍攝對象的信號的信息，進行基于拍攝對象的稀疏性的稀疏約束運算，由此生成表示來自拍攝對象的電磁波的至少相位和振幅的信息。

技術領域

本發明涉及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。

本申請基于在2016年8月15日在日本申請的特愿2016-159312號主張優先權，在此引用其內容。

背景技術

以往，已知有如下的技術：向拍攝對象照射電磁波，被照射的電磁波因拍攝對象而散射，經由具有使電磁波向各區域衰減的大小不同的隨機圖案的散射板對該散射的電磁波進行拍攝，根據拍攝圖像和隨機圖案，生成表示因拍攝對象而散射的電磁波的相位和振幅的復振幅(例如，非專利文獻1)。

現有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：Single-shot phase imaging with a coded aperture(OPTICSLETTERS/Vol.39，No.22/November 15，2014)

發明內容

發明所要解決的課題

在以往技術中，能夠通過一次拍攝而生成表示因拍攝對象而散射的電磁波的相位和振幅的復振幅。但是，散射板減弱了拍攝對象所散射的電磁波，信噪比降低，噪聲增加。另外，如果對拍攝對象照射的電磁波的狀態進行加強，使其彌補散射板所減弱的部分，則對拍攝對象的侵襲性變大，存在對拍攝對象產生不良影響的問題。

本發明的課題在于提供提高了信噪比、對拍攝對象的侵襲性小的電磁波相位振幅生成裝置、電磁波相位振幅生成方法以及電磁波相位振幅生成程序。

本發明的一個樣態是一種電磁波相位振幅生成裝置，具備：照射部，將電磁波照射到拍攝對象，所述電磁波是決定被照射到各分割區域中的電磁波的狀態的空間頻率上隨機的照射圖案的電磁波；拍攝部，拍攝散射電磁波，從而生成拍攝圖像，其中，所述照射部所照射的所述照射圖案的所述電磁波被所述拍攝對象散射而形成所述散射電磁波；生成部，基于由所述拍攝部生成的所述拍攝圖像、表示所述照射圖案的信息、和表示所述拍攝對象的信號的信息，進行基于所述拍攝對象的稀疏性的稀疏約束運算，由此生成表示來自所述拍攝對象的所述電磁波的至少相位和振幅的信息。

另外，本發明的一個樣態是，在上述的電磁波相位振幅生成裝置，其中，在表示所述照射圖案的信息中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，所述生成部還基于所述各距離波面圖案信息來進行基于所述拍攝對象的稀疏性的稀疏約束運算，從而生成表示所述拍攝對象的斷層面的相位和振幅的信息。

另外，本發明的一個樣態是，在上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電磁波的至少相位和振幅的信息以及表示所述拍攝對象的信號的信息，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。

另外，本發明的一個樣態是，作為所述拍攝部的分辨率的第一分辨率低于作為由所述生成部執行的稀疏約束運算的分辨率的第二分辨率，所述生成部還基于所述第一分辨率與所述第二分辨率的對應關系來反復生成表示所述電磁波的至少相位和振幅的信息，從而生成表示所述電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。

另外，本發明的一個樣態是，在上述的電磁波相位振幅生成裝置，其中，在所述空間頻率上隨機的所述照射圖案是在所述空間頻率上光譜均勻地擴展的圖案。