[发明专利]基于预照明成像的叠层成像技术

权利要求书

1.一种通过预先照明的方式获取待测样品周围图像所成像，并以此作为叠层恢复的已知条件，然后利用叠层扫描获取待测样品及其周围部分的衍射图像，根据基于预照明成像的叠层迭代算法，最终恢复得到样品复振幅图像的技术。其成像过程主要为：

第一步，用激光通过成像透镜照射待测样品及其周围部分获取所成像。其中，将待测样品周围所成像称为预照明图像，预照明图像信息为已知。

第二步，保证待测样品位置不变，使激光依次通过空间滤波器和准直透镜进行扩束和准直获得入射平面波。然后利用孔径光阑作为探针，使平面波通过探针照射在待测样品平面上。

第三步，沿x轴和y轴方向移动带探针的二维机械平移台，依次叠层扫描待测样品及其周围预照明区域，利用图像传感器接收并记录各扫描位置的衍射强度图像。

第四步，提取第一步所成像中的预照明信息，并以此作为基准图像，与样品的衍射图像同时带入到基于预照明成像的叠层迭代算法中进行处理。由于预照明部分的信息已知，可以以此作为待测样品图像重建的约束，最终获得待测样品的复振幅图像。

2.如权利要求1中所使用的基准图像，其特征在于，利用预照明光束和成像透镜获取待测样品及周围一定面积图像所成像，其中样品周围图像信息为已知。在运用本发明所设计的叠层迭代算法进行图像恢复时，基准图像作为支撑条件，以此约束待测样品的迭代恢复。

3.如权利要求1、2中所使用的预照明光束，其特征在于，可以选择激光等相干光进行照射，也可选择LED等非相干光进行照射，且选择非相干光进行照射时，可以避免相干噪声和散斑噪声。

4.如权利要求1中所使用的叠层扫描技术，其特征在于，将待测样品或探针移动一定距离来使入射平面波照射到样品的不同部位，并保证相邻两次平移时照射部分有一定面积的交叠，在每次扫描时应尽量扫描样品周围的图像部分。

5.如权利要求1、4中所使用的基于预照明的叠层恢复技术，其特征在于，对于透射型和反射型的基于预照明的叠层成像均可适用，均属于本发明的保护范围。

6.如权利要求1、4、5中所使用的基于预照明的叠层恢复技术，其特征在于，利用待测样品周围图像所成像作为叠层恢复时的约束条件，相比传统叠层成像技术，在不需要额外实验成本的情况下，在振幅和相位的恢复效果上均有提升，并且能够恢复出更多图像细节，此外在抗噪声性和抗孔径位置偏移性上均有显著提高。