一种高分辨率连续太赫兹波叠层成像方法

    公开(公告)号:CN112782124B

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202011569692.3

    申请日:2020-12-26

    摘要: 本发明公开了一种高分辨率的连续太赫兹叠层成像方法,该方法包括用发散球面波照射物体,有效利用全部的光束能量,根据几何关系,面阵式探测器采集物体后放大了的衍射强度信息,从而增加采样,以此作为记录面约束条件,以ePIE算法流程为基础,将ePIE算法重建的物面物体复振幅透过率函数和探针函数作为初始猜测,获得衍射场的相位信息,因此可以获得足够的信息唯一地定义物体的出射光场。通过迭代数值计算的方式外推出面阵式探测器外围没有记录到的部分高衍射级次信息,扩大系统的数值孔径。该方法在不增加光路复杂性的前提下,有效提高了重建物体的横向分辨率和成像质量,降低了实验分辨率对面阵式探测器靶面尺寸和像元尺寸的要求。

    一种连续太赫兹波合成孔径成像系统及方法

    公开(公告)号:CN114280055A

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202111545782.3

    申请日:2021-12-16

    IPC分类号: G01N21/84 G01N21/01

    摘要: 本发明涉及一种连续太赫兹波合成孔径成像系统及方法,是一项新型成像技术,在简化太赫兹离轴数字全息成像光路的基础上,能够以较快的重建速度获得高分辨率的太赫兹全场相衬成像结果。具体通过探测器记录一系列对应于不同照明角度下的低分辨强度图像,再利用KK关系求解出不同照明角度下图像的复振幅信息,并利用频谱合成孔径技术重建出物体的高分辨振幅和相位分布。本发明通过将KK关系引入太赫兹成像中,既简化了太赫兹相衬成像的光路,同时突破了系统数字孔径的限制,提高了成像分辨率。

    一种基于连续太赫兹波的离轴数字全息衍射层析成像方法

    公开(公告)号:CN112666814A

    公开(公告)日:2021-04-16

    申请号:CN202011569706.1

    申请日:2020-12-26

    摘要: 本发明公开了一种基于连续太赫兹波的离轴数字全息衍射层析成像方法,包括完成全息图的叠加平均预处理过程、全息图自聚焦预处理过程和全息图重建结果的去除背景预处理过程。利用离轴数字全息衍射层析算法重建样品的三维复折射率分布包括三个步骤:利用角谱衍射传播公式和自聚焦算法完成离轴数字全息图的重建;将重建的物体复振幅分布进行Rytov近似处理,得到物体的Rytov近似散射场;再利用滤波反向传播算法得到物函数分布,根据物函数与折射率的关系计算出物体的三维复折射率分布。

    一种可见光域双物距叠层成像方法

    公开(公告)号:CN106324853B

    公开(公告)日:2019-03-29

    申请号:CN201610901960.4

    申请日:2016-10-17

    IPC分类号: G02B27/42 G03B41/00

    摘要: 一种可见光域双物距叠层成像方法,通过双物距相位复原算法,在物面和记录面同时添加约束条件,使得成像收敛速度远远高于传统叠层成像,对一系列具有一定重叠的衍射图样进行重建,可以得到高分辨率的物体的振幅和相位图像。在不同记录距离下,移动样品本身,使入射光波按照扫描路径照射到样品的不同部位,即由光阑控制光束的尺寸,设置三维平移台的移动步进,移动三维平移台,使得每一次照射样品的一部分时,都要和至少另一个照明部分发生重叠,即每一个衍射图样之间相互交叠,这样就建立起一种重构算法,对不同记录距离下的重建像进行约束,使得求解最后样品的整体复振幅信息的速度更快,成像分辨率更高,以至于可以实时成像。

    一种太赫兹叠层成像探针位置误差校正方法

    公开(公告)号:CN109374580A

    公开(公告)日:2019-02-22

    申请号:CN201811156782.2

    申请日:2018-09-30

    IPC分类号: G01N21/47 G01N21/45

    摘要: 本发明公开了一种太赫兹叠层成像探针位置误差校正方法,该方法包括将探测器采集到的衍射图样进行角谱回传到物平面,由于物平面的衍射图包含着物函数的信息,通过对相邻两幅衍射图回传的物面幅值做互相关运算,由于物面幅值交叠处存在着重复的部分,所以可以通过寻找相关峰得出相邻两幅探针位置的偏移量,定义初始点位置后便可得到全部探针的位置信息,将求得的位置作为输入,用来作为叠层迭代算法探针的位置坐标。通过相邻携带样品信息的小孔衍射图,用亚像素匹配的方法计算得出探针在物平面位置信息。以亚像素精度获取探针与样品的相对位置变化量,提高迭代算法的运算效率以及收敛速度,并提高成像保真度。

    一种可见光域双物距叠层成像方法

    公开(公告)号:CN106324853A

    公开(公告)日:2017-01-11

    申请号:CN201610901960.4

    申请日:2016-10-17

    IPC分类号: G02B27/42 G03B41/00

    CPC分类号: G02B27/4227 G03B41/00

    摘要: 一种可见光域双物距叠层成像方法,通过双物距相位复原算法,在物面和记录面同时添加约束条件,使得成像收敛速度远远高于传统叠层成像,对一系列具有一定重叠的衍射图样进行重建,可以得到高分辨率的物体的振幅和相位图像。在不同记录距离下,移动样品本身,使入射光波按照扫描路径照射到样品的不同部位,即由光阑控制光束的尺寸,设置三维平移台的移动步进,移动三维平移台,使得每一次照射样品的一部分时,都要和至少另一个照明部分发生重叠,即每一个衍射图样之间相互交叠,这样就建立起一种重构算法,对不同记录距离下的重建像进行约束,使得求解最后样品的整体复振幅信息的速度更快,成像分辨率更高,以至于可以实时成像。

    基于微球体的亚波长超分辨率数字全息成像系统

    公开(公告)号:CN103823353B

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201410085752.2

    申请日:2014-03-10

    IPC分类号: G03H1/12 G03H1/22

    摘要: 本发明涉及一种基于微球体的亚波长超分辨率数字全息成像系统,包括全息图自动采集控制模块,数字全息图记录模块,数字全息图预处理模块,全息图数值分析和处理模块,相衬图像显示模块。其中,全息图自动采集控制模块利用Labview软件控制曝光时间、图像采集速度;数字全息图记录模块包括激光器、待测样品以及完成全息图形成的光学器件,其中的待测样品进行前期微球铺置,可利用丙酮或水对微球体进行稀释,将稀释好的微球体溶液用滴管将少量溶液滴到待测样品上,静置至丙酮或水挥发完毕,完成微球体的单层铺置。本发明采用微球体和显微物镜对微细结构进行两次放大,可实现微纳结构的三维相衬成像,横向分辨率可突破衍射极限,且系统结构简单,成本低。

    一种连续太赫兹波的同轴数字全息相位复原成像方法

    公开(公告)号:CN103513557B

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201310475603.2

    申请日:2013-10-12

    IPC分类号: G03H1/12

    摘要: 本发明涉及一种同轴数字全息成像方法,特别是涉及一种连续太赫兹波的同轴数字全息相位复原成像方法。包括完成全息图和背景图的负像素消除、正像素叠加的重建预处理过程和累加全息图归一化重建预处理过程。其相位重建迭代算法包括四步步骤:完成插值缺失数据,记录面到物面的太赫兹复振幅传播,消除孪生像的波前振幅阈值处理,物面传播回记录面抽取正像素相位数据集完成重建。通过计算得到的物体复振幅被用作下一轮迭代计算的输入值,迭代过程为步骤二开始至步骤四,多次迭代的最终效果将消除孪生像,得到高保真度的物面复振幅。