[发明专利]一种基于改进型LED矩阵无透镜成像方法

权利要求书

1.一种基于改进型LED矩阵无透镜成像方法，其特征在于，它包括下列步骤：

S1：单片机对LED矩阵光源进行编码曝光，使LED灯按规律依次点亮，每次点亮的光通过成像装置，然后在电荷耦合元件传感器上获得低分辨率的强度图像I_n；

S2：将获得的强度图像I_n根据迭代算法重建出一张高分辨率的图像；

S3：深度神经网络对成像质量进行自动判别，输出高质量的图片。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进型LED矩阵无透镜成像方法，其特征在于，所述的步骤S1中，单片机控制LED灯点亮的方式为：

单片机通过编码控制其相应引脚的电压变化来控制LED矩阵中LED灯的亮灭；单片机控制LED矩阵每一次点亮不同数量、不同位置的LED灯，N×N的LED矩阵一共进行N/2+1次点亮，第n次点亮4(n-1)个灯，n2。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进型LED矩阵无透镜成像方法，其特征在于，所述的步骤S1进一步包括：

S1.1：第一次点亮，单片机控制LED矩阵使用i₁安培的电流点亮位于成像系统轴向位置的LED，LED发出的总光强为：

e₁(r)＝e_1,1(r)

然后光通过成像装置，在电荷耦合元件传感器上得到

其中1,1表示第一次点亮时的第一个LED，e₁₁(r)表示点亮的一个LED灯发出的光强，表示第一次点亮时电荷耦合元件传感器上获取的强度信息；

S1.2：第二次点亮，单片机分别使用：

安培的电流点亮四个分别位于中心LED外一维四个角上的LED，发出的总光强为：

e₂(r)＝e_2,1(r)+e_2,2(r)+e_2,3(r)+e_2,4(r)

然后光通过成像装置，在电荷耦合元件传感器上得到

其中d_2，1表示第二次点亮时外一维四个角上的LED到中心LED的距离，h表示中心LED距离待测样品的距离，e_2,1(r)，e_2,2(r)，e_2,3(r)，e_2,4(r)分别为四个LED发出的光强，表示第二次点亮时电荷耦合元件传感器上获取的强度信息；

S1.3：第三次点亮，单片机分别使用：

安培的电流点亮四个分别位于中心LED的外二维四条边上等距分布的LED灯，分别使用：

安培的电流点亮四个分别位于中心LED的外二维四角上的LED灯，第三次点亮时发出的总光强为：

e₃(r)＝e_3,1(r)+e_3,2(r)+e_3,3(r)......+e_3,7(r)+e_3,8(r)

然后光通过成像装置，在电荷耦合元件传感器上得到I_u3；

其中d_3,1表示外二维四条边上等距分布的四个LED到中心LED的距离，d_3,2表示外二维四角上四个LED到中心LED的距离，e_3,1(r)，e_3,2(r)，e_3,3(r)……e_3,7(r)，e_3,8(r)分别为八个LED灯发出的光强，I_u3表示第三次点亮时电荷耦合元件传感器上获取的强度信息；

S1.4：第n次点亮，单片机分别使用：

安培的电流点亮分别位于中心LED的外(n-1)维四条边上等距分布的4(n-2)个LED，分别使用：

安培的电流点亮四个分别位于中心LED的外(n-1)维四角上的LED灯，第n次点亮时发出的总光强为：

e_n(r)＝e_n,1(r)+e_n,2(r)+......+e_n,4(n-1)(r)

然后光通过成像装置，在电荷耦合元件传感器上得到

其中d_n,1表示外(n-1)维四条边上等距分布的4(n-2)个LED到中心LED的距离，d_n,2表示外(n-1)维四角上四个LED到中心LED的距离，e_n,1(r)，e_n,2(r)，……e_n,4(n-1)(r)分别为4(n-1)个LED发出的光强，表示第n次点亮时电荷耦合元件传感器上获取的强度信息。