[发明专利]一种基于单强度测量的两步相位恢复方法、设备及系统

权利要求书

1.一种基于单强度测量的两步相位恢复方法，其特征在于，其用于对图像传感器捕获的2D复光场的强度信息进行处理，图像传感器设置在透镜的后焦面，透镜的前焦面设置2D编码孔径M，该方法包括：

对2D复光场的振幅和相位进行初始化，得到初始化空间振幅A₁和初始化相位

根据初始化空间振幅A₁和初始化相位合成复振幅g(x,y)；

对复振幅g(x,y)进行傅里叶变换、傅里叶逆变换的循环迭代，得到2D编码孔径平面上复光场在空间域的振幅估计值；

基于双强度相位恢复算法，对空间域的振幅信息和测量得到的频域振幅信息进行处理，恢复2D编码孔径平面上复光场在空间域的相位；

所述对复振幅g(x,y)进行傅里叶变换、傅里叶逆变换的循环迭代，得到2D编码孔径平面上复光场在空间域的振幅估计值，包括：

S101、对复振幅g(x,y)进行傅里叶变换，得到频域的复振幅G(ξ,η)；

S102、将频域内记录的频域振幅A₂代替频域复振幅G(ξ,η)的振幅，得到合成后的频域复振幅G′(ξ,η)；

S103、对频域复振幅G′(ξ,η)进行傅里叶逆变换，得到空间域的复振幅g′(x,y)；

S104、在空间域，将空间域的复振幅g′(x,y)与所述编码孔径M做点乘运算，对空间域的复振幅g′(x,y)进行更新，得到g″(x,y)；

S105、对更新后的空间域复振幅g″(x,y)重复执行步骤S101～S104，直至更新后的空间域复振幅g″(x,y)收敛；

S106、在更新后的空间域复振幅g″(x,y)收敛时，根据更新后的空间域复振幅g″(x,y)收敛，得到所述2D编码孔径平面上复光场在空间域的振幅估计值；

所述基于双强度相位恢复算法，对空间域的振幅信息和测量得到的频域振幅信息进行处理，恢复2D编码孔径平面上复光场在空间域的相位，包括：

S201、利用所述2D编码孔径平面上复光场在空间域的振幅估计值和所述初始化相位合成复振幅g₁(x,y)；

S202、对复振幅g₁(x,y)进行傅里叶变换，得到频域的复振幅G₁(ξ,η)；

S203、将在频域内用记录的频域振幅A₂代替频域复振幅G₁(ξ,η)的振幅，得到合成后的频域复振幅G₁′(x,y)；

S204、对频域复振幅G₁′(x,y)进行傅里叶逆变换，得到空间域的复振幅g₁′(x,y)；

S205、在空间域，用所述2D编码孔径平面上复光场在空间域的振幅估计值代替空间域复振幅g₁′(x,y)的振幅，得到迭代更新后的空间域复振幅g₁″(x,y)；

S206、对更新后的空间域复振幅g₁″(x,y)重复执行步骤S202～S205，直至迭代更新后的空间域复振幅g₁″(x,y)的相位收敛，得到所述2D编码孔径平面上复光场在空间域的相位。

2.如权利要求1所述的基于单强度测量的两步相位恢复方法，其特征在于，所述初始化空间振幅A₁为元素全为1的振幅，所述初始化相位为均匀随机化相位且相位区间为[0，π/2]。