[發明專利]一種基于超表面的反射型聲學全息成像方法

有效

• 申請號: 202110768057.6
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113593009B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 羅國棟
• 申請（專利權）人: 東莞市鑫泰儀器儀表有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06N3/04;G06N3/08;G03H1/00
• 代理公司: 北京廣技專利代理事務所(特殊普通合伙) 11842
• 代理人: 張國香

本發明提供了一種基于超表面的反射型聲學全息成像方法，包括反射型聲學全息成像裝置，方法包括：獲取反射型聲學全息成像裝置的工作頻率，確定工作頻率下的初始聲波；將初始聲波垂直入射到反射型聲學全息成像裝置中，得到反射聲波；將反射聲波輸入至反射聲波矯正模型，得到矯正聲波；根據矯正聲波在反射型聲學全息成像裝置的成像面上重建出目標圖像；本發明的有益效果為：用于解決傳統的利用聲學超表面，通過設計單元結構，直接產生全息聲場在特殊場景應用時會因為聲波干擾導致全息成像存在偏差的問題。

技術領域

本發明涉及全息成像領域，尤其涉及一種基于超表面的反射型聲學全息成像方法。

背景技術

聲學成像和聚焦在現代科學和工業生產中有許多重要應用，比如疾病診斷、油氣勘探、震源可視化和微流體顆粒分離等；現階段通常借助凹面鏡、凸面鏡或楔形結構來實現聲學成像和聚焦，但是這些結構往往體積較大且成像效果有限，需要在全息膜后面布置很大的空間使得幻影成像的影響距離背景有一定的距離，營造立體感；全息投影因為其可以完整記錄三維信息并實現三維成像而受到廣泛關注；傳統的利用聲學超表面，通過設計單元結構，直接產生全息聲場，但這類技術在不同的場景應用時往往會因為特殊場景對聲波的干擾造成全息成像存在偏差，因此，亟需一種基于超表面的反射型聲學全息成像方法，用于解決傳統的利用聲學超表面，通過設計單元結構，直接產生全息聲場在特殊場景應用時會因為聲波干擾導致全息成像存在偏差的問題。

發明內容

本發明提供一種基于超表面的反射型聲學全息成像方法，用于解決傳統技術在特殊場景應用時會因為聲波干擾導致全息成像存在偏差的問題。

一種基于超表面的反射型聲學全息成像方法，包括反射型聲學全息成像裝置，方法包括：

獲取反射型聲學全息成像裝置的工作頻率，確定工作頻率下的初始聲波；

將初始聲波垂直入射到反射型聲學全息成像裝置中，得到反射聲波；

將反射聲波輸入至反射聲波矯正模型，得到矯正聲波；

根據矯正聲波在反射型聲學全息成像裝置的成像面上重建出目標圖像。

作為本發明的一種實施例，構建反射聲波矯正模型包括：

獲取受干擾的反射聲波作為原始樣本，基于已訓練好的預設種不同聲波場景的對抗樣本生成模型分別對原始樣本進行處理，得到第二樣本；

根據預設種不同聲波場景的對抗樣本生成模型確定區域劃分細則；

根據區域劃分細則對第二樣本進行區域劃分，得到若干樣本聲波區域；

利用蒙特卡洛梯度估計算法按劃分的若干樣本聲波區域對第二樣本進行基于梯度的優化，生成目標對抗樣本；

獲取初始化的抗干擾反射聲波模型；

基于目標對抗樣本和原始樣本對初始化的抗干擾反射聲波模型進行訓練，得到反射聲波矯正模型。

作為本發明的一種實施例，獲取受干擾的反射聲波作為原始樣本，基于已訓練好的預設種不同聲波場景的對抗樣本生成模型分別對原始樣本進行處理，得到第二樣本，包括：

獲取受干擾的反射聲波作為原始樣本P∈O^α×β×γ，其中，α為聲波頻率，β為聲波聲壓，γ為聲波聲強，O為原始樣本的集合，集合O中各原始樣本的聲波頻率為α、聲波聲壓為β、聲波聲強為γ，P為包含于O^α×β×γ的原始樣本；

設定聲波場景的種類，獲取預設種不同聲波場景分別在預設第二時間內的聲波頻率、聲波聲壓和聲波聲強；

獲取預設數量的初始化對抗樣本生成模型，基于預設第二時間內的聲波頻率、聲波聲壓和聲波聲強對對抗樣本生成模型進行訓練，得到已訓練好的預設種不同聲波場景的對抗樣本生成模型；