[發(fā)明專利]圖像處理方法及基于點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)調(diào)整衍射屏結(jié)構(gòu)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911148736.2
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN111123538B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王遠(yuǎn)靖;王曙光;蔡鬧鬧;楊光
• 申請（專利權(quán)）人: 印象認(rèn)知（北京）科技有限公司
• 主分類號: G02B27/42
• 分類號: G02B27/42
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種圖像處理方法，其特征在于，包括：

衍射成像系統(tǒng)對目標(biāo)物成像并獲取原始圖像，所述原始圖像為帶有衍射圖案的圖像；

獲得所述衍射成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)；

如果所述原始圖像為過曝圖像，則確定所述原始圖像中過曝區(qū)域的真實(shí)主峰強(qiáng)度；

利用所述點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)以及所述真實(shí)主峰強(qiáng)度，從所述原始圖像中還原生成目標(biāo)圖像，所述目標(biāo)圖像為目標(biāo)物的圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，如果所述原始圖像為未過曝圖像，則根據(jù)所述點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的各級衍射峰強(qiáng)度以及對應(yīng)各級衍射峰的位置，生成所述目標(biāo)圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，所述獲得所述衍射成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，包括：

根據(jù)光波函數(shù)和衍射屏函數(shù)，獲得屏后光強(qiáng)分布函數(shù)；

對所述光強(qiáng)分布函數(shù)進(jìn)行傅里葉變換，得到角譜；

根據(jù)所述角譜和自由傳播函數(shù)，確定頻域的傳遞函數(shù)；

對所述頻域的傳遞函數(shù)進(jìn)行傅里葉逆變換，生成所述衍射成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理方法，其特征在于，所述方法還包括，在獲得所述屏后光強(qiáng)分布函數(shù)后，

如果所述衍射成像系統(tǒng)包括設(shè)于衍射屏后的透鏡，則根據(jù)所述屏后光強(qiáng)分布函數(shù)、透鏡函數(shù)及自由傳播函數(shù)，確定頻域的傳遞函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理方法，其特征在于，所述方法還包括，在獲得所述屏后光強(qiáng)分布函數(shù)后，

如果所述衍射成像系統(tǒng)包括設(shè)于衍射屏后的波帶片，則根據(jù)所述屏后光強(qiáng)分布函數(shù)、波帶片函數(shù)及自由傳播函數(shù)，確定頻域的傳遞函數(shù)，其中，所述波帶片函數(shù)是指用于表示所述波帶片結(jié)構(gòu)的函數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，所述獲得所述衍射成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，包括：

獲取第一圖像，所述第一圖像為在標(biāo)準(zhǔn)光源下，衍射成像系統(tǒng)獲得的圖像；

確定所述第一圖像的各級衍射峰強(qiáng)度；

根據(jù)所述第一圖像的各級衍射峰強(qiáng)度，確定第一擴(kuò)散函數(shù)，所述第一擴(kuò)散函數(shù)為所述標(biāo)準(zhǔn)光源的形狀和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的卷積；

根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)光源的形狀，對所述第一擴(kuò)散函數(shù)進(jìn)行逆卷積，獲得所述衍射成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，所述獲得所述衍射成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，包括：

獲取預(yù)設(shè)數(shù)量的原始圖像；

獲取每個所述原始圖像的各級衍射峰的位置和強(qiáng)度；

擬合所有原始圖像的各級衍射峰的位置和強(qiáng)度；

根據(jù)擬合結(jié)果，確定所述衍射成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，所述確定所述原始圖像中過曝區(qū)域的真實(shí)主峰強(qiáng)度包括：

如果所述原始圖像為過曝圖像，則根據(jù)所述點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，確定所述原始圖像的各級衍射峰之間的強(qiáng)度關(guān)系；

確定所述過曝圖像的真實(shí)次級衍射峰強(qiáng)度；

根據(jù)所述強(qiáng)度關(guān)系和所述真實(shí)次級衍射峰強(qiáng)度，確定所述過曝圖像中過曝區(qū)域的真實(shí)主峰強(qiáng)度。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理方法，其特征在于，所述確定所述過曝圖像的真實(shí)次級衍射峰強(qiáng)度，包括：

獲取所述過曝圖像中次級衍射峰周圍圖像強(qiáng)度的平均值；

根據(jù)所述過曝圖像中次級衍射峰強(qiáng)度和所述平均值的差值，確定所述過曝圖像的真實(shí)次級衍射峰強(qiáng)度。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，確定所述原始圖像中過曝區(qū)域的真實(shí)主峰強(qiáng)度包括：

如果所述原始圖像為過曝圖像，則獲取過曝成像時的第一成像參數(shù)；

調(diào)整所述衍射成像系統(tǒng)的第一成像參數(shù)為第二成像參數(shù)；

按照所述第二成像參數(shù)，獲取第二圖像，且所述第二圖像為不過曝圖像；

確定所述第二圖像中主峰強(qiáng)度；

根據(jù)所述第二圖像中主峰強(qiáng)度、第一成像參數(shù)和第二成像參數(shù)，確定所述過曝圖像中過曝區(qū)域的真實(shí)主峰強(qiáng)度。