[发明专利]一种基于数字全息显微镜的自动离焦校正算法

权利要求书

1.一种基于数字全息显微镜的自动离焦校正算法，其特征在于步骤如下：

步骤一，样品包裹相位求解：手动调节样品的焦点位置，采集当前位置下的样品干涉全息图并记为I_h(x,y)，基于离轴全息系统，样品频谱会自动分为三项，用带通滤波器提取出+1级光谱，对其进行傅里叶逆变换，从而获得样品的包裹相位分布∅_ω(x,y)；

步骤二，聚焦评价函数计算：对包裹的复振幅分布进行角谱传播z，再根据拉普拉斯算子，计算每个像素在水平和垂直两个方向相位分布中的二维差分，得到样品相位分布的二维差分矩阵，将两个方向上的二维差分矩阵求和，得到相位分布的整体评价矩阵，最后求解得到z平面上的均方根误差；

步骤三，离焦距离确定：采用二分法计算-150nm到+150nm范围的平面内的均方根误差直至找到具有最大均方根误差的平面，即定义的聚焦面，此时的z被认为是精确的离焦距离；

步骤四，样品相位恢复：将精确的离焦量带入样品的复振幅进行角谱传播，得到聚焦面的角谱A(f_x,f_y,z)，再通过逆傅里叶变换获得清晰的样品复振幅分布U(x,y,z)，从而得到离焦校正后样品的相位分布。