[發明專利]基于連通域優化的超記憶效應范圍非侵入式散射成像方法有效
| 申請號： | 201910319306.6 | 申請日： | 2019-04-19 |
| 公開（公告）號： | CN109932816B | 公開（公告）日： | 2021-01-05 |
| 發明（設計）人： | 金欣;李峻琦;戴瓊海 | 申請（專利權）人： | 清華大學深圳研究生院 |
| 主分類號： | G02B27/00 | 分類號： | G02B27/00;G02B27/48 |
| 代理公司： | 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223 | 代理人： | 方艷平 |
| 地址： | 518055 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 連通 優化 記憶 效應 范圍 侵入 散射 成像 方法 | ||
1.一種基于連通域優化的超記憶效應范圍非侵入式散射成像方法，其特征在于，包括以下步驟：
A1：采集待成像的樣本的散斑信息，其中待成像的樣本包括尺寸在記憶效應范圍內但距離超出記憶效應范圍的連續的第一物體和第二物體；
A2：計算步驟A1采集的散斑信息的自相關圖像，并根據自相關圖像得到自相關圖形；
A3：根據步驟A2的自相關圖形得到第一物體或第二物體的重建結果，并利用連通域優化第一物體或第二物體的重建結果；
A4：計算經步驟A3優化后的第一物體或第二物體的重建結果的自相關并歸一化，并結合自相關圖形，相應計算得到第二物體或第一物體的初始自相關；
A5：根據前一步驟得到的第二物體或第一物體的自相關相應得到第二物體或第一物體的重建結果，并利用連通域優化第二物體或第一物體的重建結果，然后計算優化后的第二物體或第一物體的重建結果的自相關并歸一化，并結合自相關圖形，相應計算得到第一物體或第二物體的自相關；
A6：根據前一步驟得到的第一物體或第二物體的自相關相應得到第一物體或第二物體的重建結果，并利用連通域優化第一物體或第二物體的重建結果，然后計算優化后的第一物體或第二物體的重建結果的自相關并歸一化，并結合自相關圖形，相應計算得到第二物體或第一物體的自相關；
A7：循環進行步驟A5和A6直到預定的循環次數，再利用相位恢復算法和計算得到的第一物體的自相關和第二物體的自相關進行空域重構，實現非侵入式成像；
其中，步驟A3、A5和A6中利用連通域優化第一物體的重建結果或者利用連通域優化第二物體的重建結果分別具體包括：
將物體的重建結果Sk移動到中心，然后將物體的重建結果Sk按連通域分為n個區域，n代表重建結果連通域數目，且為不小于2的正整數，并按照連通域的大小降序排列為：ε1，ε2......εn；歸一化物體的重建結果Sk；得到利用連通域優化后的物體的重建結果S′k為：
其中，k為1時，Sk代表第一物體的重建結果，S′k代表利用連通域優化后的第一物體的重建結果；k為2時，Sk代表第二物體的重建結果，S′k代表利用連通域優化后的第二物體的重建結果；averageSk代表重建結果中所有大于0.1的像素點的均值，ε＝{(x，y)，|(x，y)∈ε1，ε2}。
2.根據權利要求1所述的超記憶效應范圍非侵入式散射成像方法，其特征在于，步驟A1中具體包括：使用基于單次散斑相關成像系統并設置被散射介質遮擋的尺寸在記憶效應范圍之內但距離超出記憶效應范圍的第一物體和第二物體作為待成像的樣本，利用非相關光照射采集待成像的樣本的散斑信息I為：
I＝O1*PSF1+O2*PSF2
其中，O1、O2分別代表第一物體和第二物體，PSF1和PSF2分別代表第一物體和第二物體對應散射介質部分的點擴散函數，*代表卷積運算。
3.根據權利要求2所述的超記憶效應范圍非侵入式散射成像方法，其特征在于，步驟A2具體包括：計算步驟A1采集的散斑信息的自相關圖像為：
I★I＝(O1*PSF1+O2*PSF2)★(O1*PSF1+O2*PSF2)
＝(O1★O1)+(O2★O2)+C
其中，★指自相關運算，C為背景項；
根據自相關圖像得到自相關圖形D為：D＝I★I-C。
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