[發(fā)明專(zhuān)利]基于空間光調(diào)制器的彩色single-shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910044692.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109886882A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王偉波;李勇;劉儉;李季學(xué);劉鵬飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T5/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T5/00;G02B27/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種基于空間光調(diào)制器的彩色single?shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)，屬于相位恢復(fù)成像領(lǐng)域。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)疊層相位恢復(fù)技術(shù)需要掃描物體的問(wèn)題及非熒光染色樣品彩色成像的問(wèn)題。本發(fā)明首先在樣品之前放置一個(gè)空間光調(diào)制器；然后給空間光調(diào)制器一個(gè)針孔陣列并利用準(zhǔn)直相干光照明，光透過(guò)空間光調(diào)制器上的針孔陣列照射在物體上，被探測(cè)器接收；再次，更換空間光調(diào)制器上的針孔陣列，且不同的針孔陣列間有重疊部分，照明樣品不同的部位被探測(cè)器接收；最后通過(guò)相位恢復(fù)算法恢復(fù)樣品的復(fù)振幅。本發(fā)明可以無(wú)需機(jī)械掃描實(shí)現(xiàn)疊層彩色相位恢復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

基于空間光調(diào)制器的彩色single-shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)屬于疊層相位恢復(fù)成像領(lǐng)域，是一種計(jì)算圖像重建技術(shù)。

背景技術(shù)

疊層相位恢復(fù)作為一種圖像重建技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生物、材料等各種領(lǐng)域，該技術(shù)可以從頻譜強(qiáng)度中恢復(fù)出物體的復(fù)振幅，而且實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單，很多時(shí)候不需要透鏡，因此沒(méi)有像差，但是該技術(shù)需要掃描物體以解決恢復(fù)物體尺寸較小的問(wèn)題，但是這種方法會(huì)降低系統(tǒng)的時(shí)間分辨率并且掃描精度嚴(yán)重影響恢復(fù)質(zhì)量，并且一般對(duì)于彩色物體的相位恢復(fù)需要分別照明探測(cè)再處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于空間光調(diào)制器的彩色single-shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)使用空間光調(diào)制器掃描物體解決機(jī)械掃描精度差及速度低的問(wèn)題，并且利用single-shot技術(shù)提高系統(tǒng)的時(shí)間分辨率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)彩色相位恢復(fù)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

基于空間光調(diào)制器的彩色single-shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)，包括以下步驟：

步驟a、首先根據(jù)圖1所示搭建實(shí)驗(yàn)設(shè)備；

步驟b、在空間光調(diào)制器上顯示一個(gè)針孔陣列，讓針孔部分透光，其余部分不透光，使用RGB三色光照明物體，在探測(cè)器上接收物體不同部分的光場(chǎng)強(qiáng)度圖；

步驟c、改變?cè)诳臻g光調(diào)制器上顯示的針孔陣列，照明物體的不同部分并用探測(cè)器接受；

步驟d、使用傳統(tǒng)的相位恢復(fù)算法恢復(fù)出物體的每一個(gè)顏色所對(duì)應(yīng)的復(fù)振幅，并最后進(jìn)行彩色融合。

2、上述的基于空間光調(diào)制器的彩色single-shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)，其特征在于，在傳統(tǒng)的相位恢復(fù)設(shè)備中添加一個(gè)空間光調(diào)制器，使用的探測(cè)器為彩色探測(cè)器；

3、上述的基于空間光調(diào)制器的彩色single-shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)，其特征在于，空間光調(diào)制器上的針孔陣列需要相互之間有重疊區(qū)域；

4、上述的基于空間光調(diào)制器的彩色single-shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)，其特征在于，整個(gè)光路沒(méi)有鏡片，因此沒(méi)有像差的引入；

5、上述的基于空間光調(diào)制器的single-shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)，其特征在于，濾光片組的作用是將紅綠藍(lán)三色光區(qū)分開(kāi)來(lái)，被彩色探測(cè)器的探測(cè)；

6、上述的基于空間光調(diào)制器的single-shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)，其特征在于，single-shot技術(shù)的引入，一次照明物體多個(gè)部位，在單一探測(cè)器面上形成多個(gè)子圖，然后人為將不同子圖劃分提取出來(lái)，等效于傳統(tǒng)疊層相位恢復(fù)技術(shù)的機(jī)械掃描，可以提高系統(tǒng)的時(shí)間分辨率。

本發(fā)明在傳統(tǒng)疊層相位恢復(fù)技術(shù)中加入single-shot技術(shù)及空間光調(diào)制器，可以顯著縮短數(shù)據(jù)采集時(shí)間以提高系統(tǒng)的時(shí)間分辨率，同時(shí)使用彩色照明。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明基于空間光調(diào)制器的彩色single-shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)的光路示意圖。

圖2是本發(fā)明基于空間光調(diào)制器的彩色single-shot疊層相位恢復(fù)技術(shù)流程圖。

具體實(shí)施方式