压缩超快全息定量相位成像方法、系统、设备及介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115857304A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211661318.5G03H1/22(2006.01)(22)申请日2022.12.23(71)申请人五邑大学地址529000广东省江门市蓬江区东成村22号(72)发明人马钊丁毅詹晓江李英荣许彬杜梓浩孟垂松黄克森(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205专利代理师冯健良(51)Int.Cl.G03H1/00(2006.01)G06T9/00(2006.01)G06T5/00(2006.01)G03H1/16(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称压缩超快全息定量相位成像方法、系统、设备及介质(57)摘要本申请实施例提供了压缩超快全息定量相位成像方法、系统、设备及介质；其中方法通过对样品的多个干涉图像进行编码处理得到编码图像；对编码图像进行压缩处理，得到样品的二维压缩全息图；通过预初始化参数的反向模型由二维压缩全息图反解得到未解码的干涉图像；对未解码的干涉图像进行迭代的多次全变分图像去噪处理，得到第一去噪图像；对第一去噪图像进行深度去噪处理，重构得到全息图序列帧；对全息图序列帧进行相位重建，得到样品的相位图像；利用训练好的深度去噪器，并将其插入图像重构框架中，通过深度去噪加快图像重构过程，且图像重构效果佳。CN115857304ACN115857304A权利要求书1/2页1.一种压缩超快全息定量相位成像方法，包括：对样品的多个干涉图像进行编码处理得到编码图像；对所述编码图像进行压缩处理，得到样品的二维压缩全息图；通过预初始化参数的反向模型由所述二维压缩全息图反解得到未解码的干涉图像；对所述未解码的干涉图像进行迭代的多次全变分图像去噪处理，得到第一去噪图像；对所述第一去噪图像进行深度去噪处理，重构得到全息图序列帧；对所述全息图序列帧进行相位重建，得到样品的相位图像。2.根据权利要求1所述的压缩超快全息定量相位成像方法，其特征在于，所述对样品的多个干涉图像进行编码处理得到编码图像，包括：使光源产生的光经过所述样品，得到所述样品的多个干涉图像；将所述样品的多个干涉图像经过加载有所述编码矩阵的掩码板进行编码处理，得到所述编码图像。3.根据权利要求1所述的压缩超快全息定量相位成像方法，其特征在于，所述对所述全息图序列帧进行相位重建，得到样品的相位图像，包括：对所述全息图序列帧进行傅里叶变换，得到全息图的频谱分布；根据所述频谱分布，将物光从全息图平面传播至样品所在的物平面，得到所述全息图的空间分布；对所述空间分布进行相位提取处理得到包裹相位，对所述包裹相位进行解包裹处理，得到展开相位；对所述展开相位进行去相位畸变处理，得到所述样品的相位图像。4.根据权利要求1所述的压缩超快全息定量相位成像方法，其特征在于，所述相位提取处理通过以下式子表示：其中，为所述包裹相位，If为空间分布。5.一种压缩超快全息定量相位成像系统，其特征在于，包括光源、掩码板、图像拍摄装置和图像处理装置；所述光源产生的光先经过所述掩码板，再进入所述图像拍摄装置；所述掩码板加载有编码矩阵，所述掩码板用于对样品的多个干涉图像进行编码处理得到编码图像；所述图像拍摄装置用于对所述编码图像进行压缩处理，得到样品的压缩全息图；所述图像处理装置被配置为通过预初始化参数的反向模型由所述二维压缩全息图反解得到未解码的干涉图像，对所述未解码的干涉图像进行迭代的多次全变分图像去噪处理，得到第一去噪图像，对所述第一去噪图像进行深度去噪处理，重构得到全息图序列帧，对所述全息图序列帧进行相位重建，得到样品的相位图像。6.根据权利要求5所述的压缩超快全息定量相位成像系统，其特征在于，所述对样品的多个干涉图像进行编码处理得到编码图像，具体为：使光源产生的光经过所述样品，得到所述样品的多个干涉图像；将所述样品的多个干涉图像经过加载有所述编码矩阵的掩码板进行编码处理，得到所述编码图像。7.根据权利要求5所述的压缩超快全息定量相位成像系统，其特征在于，所述对所述全息图序列帧进行相位重建，得到样品的相位图像，具体为：对所述全息图序列帧进行傅里叶变换，得到全息图的频谱分布；根据所述频谱分布，将物光从全息图平面传播至样品所在的2CN115857304A权利要求书2/2页物平面，得到所述全息图的空间分布；对所述空间分布进行相位提取处理得到包裹相位，对所述包裹相位进行解包裹处理，得到展开相位；对所述展开相位进行去相位畸变处理，得到所述样品的相位图像。8.根据权利要求5所述的压缩超快全息定量相位成像系统，其特征在于，所述相位提取处理通过以下式子表示：其中，为所述包裹相位，If为空间分布。9.一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器