[发明专利]用于表征样本中的颗粒的全息方法

权利要求书

1.一种用于表征样本(10)中包含的颗粒(10b)的方法，所述方法包括以下步骤：

a)使用光源(11)照射样本，光源发射沿着传播轴(Z)朝向样本(10)传播的入射光波(12)；

b)使用图像传感器(16)获取在检测平面(P₀)中形成的样本(10)的图像(I₀)，样本位于光源(11)和图像传感器(16)之间，图像表示在所述照射的作用下由样本透射的光波(22)；

其中，所述方法还包括以下步骤：

c)将传播算子(h)应用于步骤b)中获取的图像(I₀)，以便计算参考复数图像(A_ref)，其是表示重建平面(P_z、P₀)中的样本的复数图像；

d)选择颗粒在平行于检测平面(P₀)的平面中的径向位置(x，y)；

e)根据步骤c)中计算的参考复数图像(A_ref)，在距检测平面(P₀)或重建平面(P_z)的多个距离处，确定由样本透射的光波(22)的至少一个特征量步骤e)包括：

■将传播算子(h)应用于参考复数图像(A_ref)，以便计算距重建平面(P_z)或检测平面(P₀)的多个距离的二次复数图像(A_ref，z)；

■根据二次复数图像(A_ref，z)，确定在所述距离的每个距离处由样本(10)透射的光波(22)的特征量

f)形成表示在步骤e)中确定的特征量沿平行于传播轴(Z)的轴的变化并穿过步骤d)中选择的径向位置(x，y)的分布图

g)使用步骤f)中形成的分布图表征颗粒

其中g)包括以下至少之一：

-根据多个预定颗粒类别对颗粒分类；

-或，根据多个预定状态确定颗粒的状态；

-或，估计颗粒的几何参数；

-或，估计颗粒的光学参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，特征量由二次复数图像(A_ref，z)的模数或幅角确定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过将步骤f)中形成的分布图与在学习阶段中确定的标准分布图进行比较来执行所述表征。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤d)中，使用在步骤b)中获取的图像(I₀)或使用在步骤c)中计算的参考复数图像(A_ref)来选择颗粒的径向位置(x，y)。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在样本(10)和图像传感器(16)之间没有设置放大镜。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

-步骤d)包括选择表示同一个颗粒的多个径向坐标；

-步骤f)包括在每个选择的径向坐标处形成多个基本分布图，并组合所述基本分布图以形成表示所述颗粒的分布图。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤c)中，计算参考复数图像包括以下子步骤：

i)根据图像传感器获取的图像(I₀)，定义检测平面中的样本的初始图像

ii)通过将传播算子应用于子步骤i)中定义的样本的初始图像或者由前一次迭代(k-1)产生的检测平面中的样本的图像确定样本在重建平面(P_z)中的复数图像

iii)根据子步骤ii)中确定的复数图像计算噪声指示符(∈^k)，该噪声指示符取决于影响所述复数图像的重建噪声；

iv)通过调整所述图像的像素的相位值更新样本在检测平面(P₀)中的图像根据子步骤iii)中根据所述相位值计算的指示符的变化进行所述调整；

v)重复子步骤ii)至iv)，直到达到收敛标准，以获得样本(10)在检测平面(P₀)中或在重建平面(P_z)中的复数参考图像。