[发明专利]一种相位掩膜可调的动态波前编码成像系统

权利要求书

1.一种相位掩膜可调的动态波前编码成像系统，包括沿着光轴传输方向依次设置的成像镜头、复合相位掩膜板、图像探测器以及图像处理单元；

其特征在于：

所述复合相位掩膜板由两个广义三次方型相位组件沿着光轴传输方向叠加而成；两个广义三次方型相位组件均可绕光轴独立旋转且两个广义三次方型相位组件的旋转方向与旋转角度大小均可以不同；

复合相位掩膜板对应的二维相位掩膜函数的形式为：

Q(x,y)＝f₁(x,y)+f₂(x,y)；

其中，

式中，α₁、β₁和α₂、β₂是控制两个广义三次方型相位组件相位分布函数的参数，θ₁和θ₂分别代表广义三次方型相位组件f₁和广义三次方型相位组件f₂各自产生的旋转角度，x，y为孔径平面归一化坐标；x、y的取值范围为[-1，1]，θ₁和θ₂的取值范围均为[0，360°]；

在α₁、β₁和α₂、β₂选定的前提下，两个广义三次方型相位组件所产生的不同的旋转角度组合[θ₁，θ₂]将使相位掩膜函数Q呈现出常规无掩膜、经典广义三次方掩膜以及非对称广义三次方掩膜三种掩膜形式，从而在常规无掩膜成像、经典广义三次方掩膜成像以及非对称广义三次方掩膜成像之间切换。

2.根据权利要求1所述的相位掩膜可调的动态波前编码成像系统，其特征在于：当系统处于常规无编码成像时，两个广义三次方型相位组件引入的相位掩膜将相互抵消，此时相对旋转角度组合为四种，其分别是：

θ₁＝0°或360°，θ₂＝180°；

θ₁＝180°，θ₂＝0°或360°；

θ₁＝90°，θ₂＝270°；

θ₁＝270°，θ₂＝90°。

3.根据权利要求1所述的相位掩膜可调的动态波前编码成像系统，其特征在于：当系统处于经典广义三次方编码成像时，其相位掩膜函数分为A1、A2、A3、A4四种形式：

A1、2α(x³+y³)+2β(x²y+xy²)，此时对应的旋转角度组合分为四种：

θ₁＝0°，θ₂＝360°；

θ₁＝360°，θ₂＝0°；

θ₁＝0°，θ₂＝0°；

θ₁＝360°，θ₂＝360°；

A2、-2α(x³+y³)-2β(x²y+xy²)，此时对应的旋转角度组合为θ₁＝180°，θ₂＝180°；

A3、-2αx³+2αy³+2βx²y-2βxy²，此时对应的旋转角度组合为θ₁＝90°，θ₂＝90°；

A4、2αx³-2αy³-2βx²y+2βxy²，此时对应的旋转角度组合为θ₁＝270°，θ₂＝270°。