基于空间光调制器的彩色single-shot叠层相位恢复技术的制作方法

基于空间光调制器的彩色single-shot叠层相位恢复技术属于叠层相位恢复成像领域，是一种计算图像重建技术。

背景技术：

叠层相位恢复作为一种图像重建技术被广泛应用于生物、材料等各种领域，该技术可以从频谱强度中恢复出物体的复振幅，而且实验设备简单，很多时候不需要透镜，因此没有像差，但是该技术需要扫描物体以解决恢复物体尺寸较小的问题，但是这种方法会降低系统的时间分辨率并且扫描精度严重影响恢复质量，并且一般对于彩色物体的相位恢复需要分别照明探测再处理。

技术实现要素：

本发明公开了一种基于空间光调制器的彩色single-shot叠层相位恢复技术，该技术通过使用空间光调制器扫描物体解决机械扫描精度差及速度低的问题，并且利用single-shot技术提高系统的时间分辨率，同时实现彩色相位恢复。

本发明的目的是这样实现的：

基于空间光调制器的彩色single-shot叠层相位恢复技术，包括以下步骤：

步骤a、首先根据图1所示搭建实验设备；

步骤b、在空间光调制器上显示一个针孔阵列，让针孔部分透光，其余部分不透光，使用rgb三色光照明物体，在探测器上接收物体不同部分的光场强度图；

步骤c、改变在空间光调制器上显示的针孔阵列，照明物体的不同部分并用探测器接受；

步骤d、使用传统的相位恢复算法恢复出物体的每一个颜色所对应的复振幅，并最后进行彩色融合。

2、上述的基于空间光调制器的彩色single-shot叠层相位恢复技术，其特征在于，在传统的相位恢复设备中添加一个空间光调制器，使用的探测器为彩色探测器；

3、上述的基于空间光调制器的彩色single-shot叠层相位恢复技术，其特征在于，空间光调制器上的针孔阵列需要相互之间有重叠区域；

4、上述的基于空间光调制器的彩色single-shot叠层相位恢复技术，其特征在于，整个光路没有镜片，因此没有像差的引入；

5、上述的基于空间光调制器的single-shot叠层相位恢复技术，其特征在于，滤光片组的作用是将红绿蓝三色光区分开来，被彩色探测器的探测；

6、上述的基于空间光调制器的single-shot叠层相位恢复技术，其特征在于，single-shot技术的引入，一次照明物体多个部位，在单一探测器面上形成多个子图，然后人为将不同子图划分提取出来，等效于传统叠层相位恢复技术的机械扫描，可以提高系统的时间分辨率。

本发明在传统叠层相位恢复技术中加入single-shot技术及空间光调制器，可以显著缩短数据采集时间以提高系统的时间分辨率，同时使用彩色照明。

附图说明

图1是本发明基于空间光调制器的彩色single-shot叠层相位恢复技术的光路示意图。

图2是本发明基于空间光调制器的彩色single-shot叠层相位恢复技术流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进行详细说明，以便对本发明的目的、技术方案有更深入的理解。

具体实施步骤说明如下：

步骤a、首先根据图1所示搭建实验设备；

步骤b、在空间光调制器上显示一个针孔阵列，让针孔部分透光，其余部分不透光，使用rgb三色光照明物体，在探测器上接收物体不同部分的光场强度图；

步骤c、改变在空间光调制器上显示的针孔阵列，照明物体的不同部分并用探测器接受；

步骤d、使用传统的相位恢复算法恢复出物体的每一个颜色所对应的复振幅，并最后进行彩色融合。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化或方法改进，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种基于空间光调制器的彩色single‑shot叠层相位恢复技术，属于相位恢复成像领域。本发明解决了传统叠层相位恢复技术需要扫描物体的问题及非荧光染色样品彩色成像的问题。本发明首先在样品之前放置一个空间光调制器；然后给空间光调制器一个针孔阵列并利用准直相干光照明，光透过空间光调制器上的针孔阵列照射在物体上，被探测器接收；再次，更换空间光调制器上的针孔阵列，且不同的针孔阵列间有重叠部分，照明样品不同的部位被探测器接收；最后通过相位恢复算法恢复样品的复振幅。本发明可以无需机械扫描实现叠层彩色相位恢复。

技术研发人员：王伟波;李勇;刘俭;李季学;刘鹏飞
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2019.01.17
技术公布日：2019.06.14