[发明专利]电磁波相位振幅生成装置、电磁波相位振幅生成方法以及存储有电磁波相位振幅生成程序的非临时记录介质

说明书

本发明涉及一种电磁波相位振幅生成装置，具备：照射部，将电磁波照射到拍摄对象，该电磁波是决定被照射到各分割区域中的电磁波的状态的空间频率上随机的照射图案的电磁波；拍摄部，拍摄散射电磁波，从而生成拍摄图像，其中，照射部所照射的照射图案的电磁波被拍摄对象散射而形成散射电磁波；生成部，基于由拍摄部生成的拍摄图像、表示照射图案的信息、和表示拍摄对象的信号的信息，进行基于拍摄对象的稀疏性的稀疏约束运算，由此生成表示来自拍摄对象的电磁波的至少相位和振幅的信息。

技术领域

本发明涉及电磁波相位振幅生成装置、电磁波相位振幅生成方法以及存储有电磁波相位振幅生成程序的非临时记录介质。

本申请基于在2016年8月15日在日本申请的特愿2016-159312号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

以往，已知有如下的技术：向拍摄对象照射电磁波，被照射的电磁波因拍摄对象而散射，经由具有使电磁波向各区域衰减的大小不同的随机图案的散射板对该散射的电磁波进行拍摄，根据拍摄图像和随机图案，生成表示因拍摄对象而散射的电磁波的相位和振幅的复振幅(例如，非专利文献1)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Single-shot phase imaging with a coded aperture(OPTICSLETTERS/Vol.39，No.22/November 15，2014)

发明内容

发明所要解决的课题

在以往技术中，能够通过一次拍摄而生成表示因拍摄对象而散射的电磁波的相位和振幅的复振幅。但是，散射板减弱了拍摄对象所散射的电磁波，信噪比降低，噪声增加。另外，如果对拍摄对象照射的电磁波的状态进行加强，使其弥补散射板所减弱的部分，则对拍摄对象的侵袭性变大，存在对拍摄对象产生不良影响的问题。

本发明的课题在于提供提高了信噪比、对拍摄对象的侵袭性小的电磁波相位振幅生成装置、电磁波相位振幅生成方法以及电磁波相位振幅生成程序。

本发明的一个样态是一种电磁波相位振幅生成装置，具备：照射部，将电磁波照射到拍摄对象，所述电磁波是决定被照射到各分割区域中的电磁波的状态的空间频率上随机的照射图案的电磁波；拍摄部，拍摄散射电磁波，从而生成拍摄图像，其中，所述照射部所照射的所述照射图案的所述电磁波被所述拍摄对象散射而形成所述散射电磁波；生成部，基于由所述拍摄部生成的所述拍摄图像、表示所述照射图案的信息、和表示所述拍摄对象的信号的信息，进行基于所述拍摄对象的稀疏性的稀疏约束运算，由此生成表示来自所述拍摄对象的所述电磁波的至少相位和振幅的信息。

另外，本发明的一个样态是，在上述的电磁波相位振幅生成装置，其中，在表示所述照射图案的信息中包含分别表示所述电磁波的多个距离的波面的状态的各距离波面图案信息，所述生成部还基于所述各距离波面图案信息来进行基于所述拍摄对象的稀疏性的稀疏约束运算，从而生成表示所述拍摄对象的断层面的相位和振幅的信息。

另外，本发明的一个样态是，在上述的电磁波相位振幅生成装置，其中，所述生成部基于所生成的表示所述电磁波的至少相位和振幅的信息以及表示所述拍摄对象的信号的信息，反复生成表示所述电磁波的至少相位和振幅的信息，由此生成表示所述电磁波的至少相位和振幅的信息。

另外，本发明的一个样态是，作为所述拍摄部的分辨率的第一分辨率低于作为由所述生成部执行的稀疏约束运算的分辨率的第二分辨率，所述生成部还基于所述第一分辨率与所述第二分辨率的对应关系来反复生成表示所述电磁波的至少相位和振幅的信息，从而生成表示所述电磁波的至少相位和振幅的信息，使其分辨率比所述第一分辨率高。

另外，本发明的一个样态是，在上述的电磁波相位振幅生成装置，其中，在所述空间频率上随机的所述照射图案是在所述空间频率上光谱均匀地扩展的图案。