[发明专利]一种去除振幅和相位混叠的复数域成像方法和系统

权利要求书

1.一种去除振幅和相位混叠的复数域成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1,构造波前解析函数；

S2,基于所述波前解析函数，获取满足克喇末-克勒尼希解析关系的多个强度测量值；

S3,根据所述多个强度测量值，利用克喇末-克勒尼希关系恢复多个子孔径复数值；

S4,对所述多个子孔径复数值进行频谱拼接，获得复数域波前的初值；

S5,基于所述复数域波前的初值，联合神经网络和物理模型去除振幅相位混叠，以重建复数域图像。

2.根据权利要求1所述的去除振幅和相位混叠的复数域成像方法，其特征在于，所述S1，包括：

引入虚拟参考波函数r，扫描孔径的偏移S和位置(u,v)，选用对数形式的平方可积函数f表征波前复数值信号，所述虚拟参考波函数r满足复平面的上半平面解析处处可微。

3.根据权利要求1所述的去除振幅和相位混叠的复数域成像方法，其特征在于，所述S2，包括：

通过孔径扫描或改变光波入射方向以满足入射光与瞳孔函数的截止频率相切，未散射光强大于散射光强，并捕获不同子孔径所对应的强度测量值。

4.根据权利要求1所述的去除振幅和相位混叠的复数域成像方法，其特征在于，所述S3，包括：

由捕获的强度测量值和虚拟参考波得出所构造波前解析函数的实部，根据克喇末-克勒尼希关系，利用希尔伯特变换得到波前解析函数的虚部，获得子孔径或不同入射方向的复数信号。

5.根据权利要求1所述的去除振幅和相位混叠的复数域成像方法，其特征在于，所述S4，包括：

不同的调制子孔径或光波入射方向获取到不同频谱信息的复数信号，利用合成孔径方式在频域对不同子孔径或入射方向的信号进行拼接，组合成完整的频谱信息，实现光场信号的建模。

6.根据权利要求1所述的去除振幅和相位混叠的复数域成像方法，其特征在于，所述S5，包括：

利用神经网络的非线性建模能力，从训练数据中学习复数域波前的振幅和相位的映射关系，解耦出振幅相位各自成分，去除混叠成分，将多个强度测量值和复数域波前的初值输入训练好的神经网络，提取并分离幅度和相位混叠成分后输出复数域重建结果。

7.根据权利要求1所述的去除振幅和相位混叠的复数域成像方法，其特征在于，所述S1，还包括：构造波前解析函数f(ω)，ω满足如下公式：

其中Re和Im分别表示波前函数f(ω)的实部和虚部，p.v.表示柯西主值。