[發(fā)明專利]電磁波相位振幅生成裝置、方法和非臨時記錄介質(zhì)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110496768.2
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN113406004A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 堀崎遼一;谷田純;江上力貴
• 申請（專利權(quán)）人: 國立大學(xué)法人大阪大學(xué)
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/84;G01N21/33;G01N21/35;G01N21/3563;G01N21/3581;G01N21/49;G01N21/01;G01N22/00;G01N23/00;G01J9/00
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 王麗

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，其包括照明件和散射板，該照明件照射向拍攝對象照射的電磁波，該散射板具有被分割的區(qū)域，按照該區(qū)域為單位對作為電磁波的狀態(tài)的電磁波的強度、振幅以及相位中的至少一個進行調(diào)制，所述散射板接受來自所述照明件的所述電磁波的照射，按照所述區(qū)域為單位對所照射的所述電磁波的狀態(tài)進行調(diào)整，由此對所述拍攝對象照射具有隨機的照射圖案的電磁波；

拍攝部，其包括檢測散射電磁波的拍攝元件，所述散射電磁波是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后的電磁波，所述拍攝部通過拍攝所述散射電磁波來生成拍攝圖像；以及

生成部，其基于所述拍攝部生成的所述拍攝圖像和表示所述照射圖案的信息，進行基于所述拍攝圖像的稀疏性的稀疏約束運算，由此生成復(fù)振幅信息，該復(fù)振幅信息是表示所述散射電磁波的至少相位和振幅的信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波相位振幅生成裝置，其中，

所述生成部在基于生成的所述復(fù)振幅信息和所述拍攝部生成的所述拍攝圖像來生成所述復(fù)振幅信息時，使用上次生成的所述復(fù)振幅信息，反復(fù)進行新生成所述復(fù)振幅信息，由此生成所述復(fù)振幅信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁波相位振幅生成裝置，其中，

所述拍攝部中，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(shù)小于表示基于所述生成部的稀疏約束計算的分辨率的所述散射板的所述被分割的區(qū)域的數(shù)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(shù)與所述散射板的所述被分割的區(qū)域的數(shù)量的對應(yīng)關(guān)系，生成所述復(fù)振幅信息以使其分辨率比所述拍攝部的分辨率高。

4.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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、毫米波以及微波中的至少一個。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波相位振幅生成裝置，其中，

所述照射部所包含的所述散射板改變按照所述區(qū)域為單位進行照射的電磁波的強度，將由所述照明件照射的電磁波的強度改變?yōu)榘凑账鰠^(qū)域為單位而不同的強度，由此按照所述區(qū)域為單位來調(diào)制所述電磁波的狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波相位振幅生成裝置，其中，

所述照射部所包含的所述散射板對照射到所述被分割的區(qū)域的電磁波進行散射的程度按照所述區(qū)域為單位而不同，由所述照明件照射的電磁波以按照所述區(qū)域為單位而不同的散射的程度被散射，由此按照所述區(qū)域為單位來調(diào)制所述電磁波的狀態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波相位振幅生成裝置，其中，

所述照射部所包含的所述散射板通過使由所述照明件照射的電磁波的相位隨機而按照所述區(qū)域為單位來調(diào)制所述電磁波的狀態(tài)。

9.一種電磁波相位振幅生成方法，其中，

所述電磁波相位振幅生成方法具有：

照射步驟，在該照射步驟中，包括照明件和散射板，該照明件照射向拍攝對象照射的電磁波，該散射板具有被分割的區(qū)域，按照該區(qū)域為單位對作為電磁波的狀態(tài)的電磁波的強度、振幅以及相位中的至少一個進行調(diào)制，所述散射板接受來自所述照明件的所述電磁波的照射，按照所述區(qū)域為單位來調(diào)制所照射的所述電磁波的狀態(tài)，由此對所述拍攝對象照射具有隨機的照射圖案的電磁波；

拍攝步驟，在該拍攝步驟中，包括檢測散射電磁波的拍攝元件，所述散射電磁波是通過所述照射步驟被照射的具有所述照射圖案的電磁波被所述拍攝對象散射后的電磁波，通過拍攝所述散射電磁波來生成拍攝圖像；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和表示所述照射圖案的信息，進行基于所述拍攝圖像的稀疏性的稀疏約束運算，由此生成復(fù)振幅信息，該復(fù)振幅信息是表示所述散射電磁波的至少相位和振幅的信息。

10.一種非臨時記錄介質(zhì)，其中，

所述非臨時記錄介質(zhì)存儲有用于使計算機執(zhí)行如下步驟的電磁波相位振幅生成程序：

照射步驟，在該照射步驟中，包括照明件和散射板，該照明件照射向拍攝對象照射的電磁波，該散射板具有被分割的區(qū)域，按照該區(qū)域為單位對作為電磁波的狀態(tài)的電磁波的強度、振幅以及相位中的至少一個進行調(diào)制，所述散射板接受來自所述照明件的所述電磁波的照射，按照所述區(qū)域為單位來調(diào)制所照射的所述電磁波的狀態(tài)，由此對所述拍攝對象照射具有隨機的照射圖案的電磁波；

拍攝步驟，在該拍攝步驟中，包括檢測散射電磁波的拍攝元件，所述散射電磁波是通過所述照射步驟被照射的具有所述照射圖案的電磁波被所述拍攝對象散射后的電磁波，通過拍攝所述散射電磁波來生成拍攝圖像；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和表示所述照射圖案的信息，進行基于所述拍攝圖像的稀疏性的稀疏約束運算，由此生成復(fù)振幅信息，該復(fù)振幅信息是表示所述散射電磁波的至少相位和振幅的信息。