[发明专利]一种基于互补性质的傅里叶单像素成像方法

权利要求书

1.一种基于互补性质的傅里叶单像素成像方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一、根据三角函数公式，并参考四步相移法，生成相移量为0、π/2的两组傅里叶照明图案；

步骤二、进行采样，利用单像素探测器的测量值进行计算得到目标物体的傅里叶频谱；

步骤三、将步骤二得到的目标物体的傅里叶频谱进行傅里叶逆变换得到最终重构图像；

所述生成相移量为0、π/2的两组傅里叶照明图案的生成公式如下：

P_φ(x,y；f_x.f_y)＝a+b*cos(2πf_x*x+2πf_y*y+φ) (1)

其中，a是照明图案的平均强度，b为对比度，x、y是目标物体所在平面的直角坐标，f_x和f_y分别是x、y方向的空间频率，φ为相移量；

生成相移量为0、π/2的两组傅里叶照明图案；相位差为π的两个照明图案彼此互补；DMD器件“0”和“1”的两种偏转状态，对应照明图案的互补性，在微镜偏转的对称方向自动地近似获得相移量为π、3π/2的另两组互补傅里叶照明图案；

投影相移量为0、π/2的两组照明图案，在单像素探测器上获得对应的探测值；利用DMD的互补性，在对称的另一单像素探测器上得到互补照明图案的两组探测值，并根据探测值计算得到目标物体的傅里叶频谱，计算公式如式所示；

其中，C(f_x,f_y)为目标物体的傅里叶频谱；D¹₀、D⁰₀分别为相移量为0的傅里叶照明图案对应的探测值及其互补探测值；D¹_π/2、D⁰_π/2分别为相移量为π/2的傅里叶照明图案对应的探测值及其互补探测值。

2.如权利要求1所述的一种基于互补性质的傅里叶单像素成像方法，其特征在于：所述傅里叶逆变换公式如下：

f(x,y)＝F^-1[C(f_x,f_y)] (3)

其中，f(x,y)代表目标物体重构图像；F^-1表示傅里叶逆变换。