[发明专利]用于将合成全息图合并于半色调图像中的方法

权利要求书

1.一种用于将合成全息图合并于场景的可直接观察到的图像中的方法，所述方法包括以下步骤：

定义所述场景的第一图像(IMAGE_G)，所述第一图像包括灰度像素；

从所述第一图像形成第一矩阵和第二矩阵，根据所述第一图像(IMAGE_G)的对应像素具有大于阈值α的灰度值或小于阈值α的灰度值，所述第一矩阵(IMAGE_G_B&W)包括第一色调的像素或第二色调的像素，所述第二矩阵(IMAGE_G')的各个元素包括等于所述第一图像(IMAGE_G)的对应像素和所述第一矩阵(IMAGE_G_B&W)的对应像素之间的灰度值之差的值；

通过计算源自所述全息图的第二源图像(IMAGE_H)的图像的傅里叶变换的相位图像来形成第三相位图像

形成第四像素矩阵(IMAGE_F)，所述第四像素矩阵的各个像素包括中心区域，所述中心区域具有基于所述第二矩阵(IMAGE_G')的对应元素确定的且根据所述第三相位图像的对应像素而在像素中偏离中心的表面区域；以及

根据由所述第四像素矩阵(IMAGE_F)定义的图案在晶片的表面上进行不透明层的光刻，如果所述第一矩阵(IMAGE_G_B&W)的等效像素为所述第一色调的像素，则光刻用于从像素中去除所述中心区域内的不透明层，如果第一矩阵(IMAGE_G_B&W)的等效像素为所述第二色调的像素，则光刻用于去除所述中心区域外的不透明层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据第五振幅图像(IMAGE_G_A)的对应像素的值计算所述第四像素矩阵(IMAGE_F)的各个像素的所述中心区域的尺寸，通过计算在像素中限定的孔的衍射幅值来获得所述第五振幅图像(IMAGE_G_A)的各个像素，所述孔的表面积与所述像素的表面积的比率等于所述第二矩阵(IMAGE_G')的对应元素的值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第五振幅图像(IMAGE_G_A)的像素的幅值A^h_nm根据下列关系式取决于所述第二矩阵(IMAGE_G')的对应元素的值Inm:

$A_{nm}^h=\sqrt{\frac{I_{nm}}{2}}.J_1\left(\sqrt{8I_{nm}}\right)$

其中，J1为第一贝塞尔函数。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，通过进行下列步骤来获得所述第三相位图像

(a)通过执行与能够从所述第二矩阵(IMAGE_G')获得所述第五振幅图像(IMAGE_G_A)的步骤相同的步骤，来计算从所述全息图的第二源图像(IMAGE_H)获得的第六振幅矩阵(IMAGE_H_A)；

(b)将所述第六振幅矩阵(IMAGE_H_A)的像素与随机相位分布结合或将所述第六振幅矩阵(IMAGE_H_A)的像素与连续分量结合以获得复值；以及

(c)计算所述复值的傅里叶变换的相位图像。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，通过利用所述第五振幅图像(IMAGE_G_A)的优化方法来获得所述第三相位图像