[发明专利]多角度照明无透镜成像方法、系统及装置

权利要求书

1.一种多角度照明无透镜成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、获取若干张衍射图样，所述衍射图样为不同光照角度的光波通过光阑照射到样本面上时，图像传感器所采集的成像；

S200、基于所述衍射图样进行迭代重建，获得成像结果，具体步骤为：

S210、提取位于光轴处的光波所对应的衍射图样作为参考图样，将所述参考图样和各衍射图像进行交叉关联，获得相对位移；

S220、基于所述相对位移对成像过程进行模拟计算，获得传播到样本面上的光强数据；

S230、计算当前目标估计误差，基于光强数据和所述当前目标估计误差更新样本面所对应的目标样本函数；

S230、重复上述步骤S220和步骤S230，直至达到预设的迭代条件，获取更新后的目标样本函数作为相应的成像结果并输出。

2.根据权利要求1所述的多角度照明无透镜成像方法，其特征在于：

基于所述相对位移模拟获得相应的平面波，所述平面波与所述光波一一对应；

基于光阑函数和所述平面波计算获得光照函数；

基于光照函数和目标样本函数计算获得相应的出口波估计，获得第一出口波估计；

对第一出口波估计传播到图像传感器上的过程进行模拟计算，获得相应的衍射图样估计；

基于预设的约束条件对所述衍射图样估计反向传播回样本面的过程进行模拟计算，获得第二出口波估计；

计算当前目标估计误差，基于所述第一出口波估计、所述第二出口波估计和所述当前目标估计误差更新所述目标样本函数和所述光照函数；基于更新后的光照函数对所述光阑函数进行更新。

3.根据权利要求2所述的多角度照明无透镜成像方法，其特征在于：

基于第二出口波估计、目标样本函数和光照函数计算获得相应的当前目标估计误差；

基于所述当前目标估计误差相对于所述目标样本函数的梯度，计算获得相应的损失值；

基于所述损失值计算获得第一更新权重和第二更新权重；

基于第一更新权重和目标样本函数计算获得第一自适应调节步长；

基于第二更新权重和光照函数计算获得第二自适应调节步长；

基于第一自适应调节步长、第一出口波估计、第二出口波估计和光照函数对目标样本函数进行更新，获得更新后的目标样本函数；

基于第二自适应调节步长、第一出口波估计、第二出口波估计和目标样本函数对光照函数进行更新，获得更新后的光照函数；基于所述更新后的光照函数更新光阑函数。

4.根据权利要求3所述的多角度照明无透镜成像方法，其特征在于：

第n次迭代更新后所得的目标样本函数Oⁿ⁺¹(r)为：

其中，Oⁿ(r)表示第n次迭代的目标样本函数，表示第n次迭代中第j个光波对应的光照函数，表示第n次迭代中第j个光波对应的第一出口波估计，表示第n次迭代中第j个光波对应的第二出口波估计，*代表复共轭，a_O表示第一自适应调节步长；

第n次迭代更新后所得的光照函数为：

其中，a_p表示第二自适应调节步长。

5.根据权利要求4所述的多角度照明无透镜成像方法，其特征在于：

第一自适应调节步长为：

其中，表示第n次迭代的第一更新权重，其计算公式为：

第二自适应调节步长为：

其中，表示第n次迭代的第二更新权重，其计算公式为：

上述公式，eⁿ表示第n次迭代时所对应的损失值，η为常数。

6.根据权利要求5所述的多角度照明无透镜成像方法，其特征在于：

第n次迭代时损失值eⁿ的计算公式为：

令：

上述Δε_j(Oⁿ(r))为当前目标估计误差相对于所述目标样本函数的梯度。