[发明专利]基于反卷积的加速迭代方法、装置、存储介质及智能终端

说明书

本发明实施例公开了基于反卷积的加速迭代方法，反卷积算法通过采样光谱恢复出期望输出，基于反卷积的加速迭代方法包括：获取第一仪器响应函数；对第一仪器响应函数的带宽进行缩放得到第二仪器响应函数，在第二仪器响应函数上叠加强度匹配的滤波器，再通过叠加后的第二仪器响应函数对采样光谱进行迭代滤波；分析迭代滤波的迭代次数、迭代结果与期望输出的差异，基于差异对带宽的缩放系数和滤波器的滤波器系数进行至少一次调整和验证，直至差异最小化；将差异最小化时的迭代次数、缩放系数和滤波器系数作为目标数据。本发明旨在提高分辨率的同时，避免迭代次数过多加重噪声的影响，抑制噪声，以较少的迭代次数逼近期望输出。

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，尤其涉及一种基于反卷积的加速迭代方法、装置、存储介质及智能终端。

背景技术

反卷积是信号处理中一类基本问题。在光学检测技术领域中，光谱对分辨率有较高的标准，分辨率下降的本质是由于仪器或者其他因素与真实信号卷积的结果，在仪器方面例如狭缝、检测器性能、光源等，其他因素包括温度、压力、布朗运动等随机展宽。因此，在信号处理上根据仪器响应函数等先验信息求解卷积的反问题可以有效提升光谱的分辨率，求解此类反问题的算法称为迭代反卷积算法。

在迭代反卷积过程中，噪声会产生虚假信息，并且会随着迭代次数的增加逐渐增长。现有技术中常见的反卷积算法包括Richardson-Lucy(RL)反卷积算法、基于全变分正则化的Van Cittert(VC)反卷积算法和Gold’s Ratio(GR)反卷积算法等。其中，VC方法受噪声的影响，恢复结果中会出现负值，其物理含义不可解释。而GR和RL方法通常需要较多的迭代次数才能逼近真实结果，且迭代次数的增加会加重噪声的影响，使结果出现不同程度的失真。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术在迭代过程中受噪声的影响，使输出结果出现不同程度的失真的缺陷，提供涉及一种基于反卷积的加速迭代方法、装置、存储介质及智能终端，解决噪声在迭代过程中逐步累积，且最优迭代次数过多的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于反卷积的加速迭代方法，应用于反卷积算法，反卷积算法通过采样光谱恢复出期望输出，采样光谱包括光谱频率、强度数据，基于反卷积的加速迭代方法包括：

获取第一仪器响应函数。

对所述第一仪器响应函数的带宽进行缩放得到第二仪器响应函数，在所述第二仪器响应函数上叠加强度匹配的滤波器，再通过叠加后的所述第二仪器响应函数对所述采样光谱进行迭代滤波。

分析所述迭代滤波的迭代次数、迭代结果与所述期望输出的差异，基于所述差异对所述带宽的缩放系数和所述滤波器的滤波器系数进行至少一次调整和验证，直至所述差异最小化；将所述差异最小化时的所述迭代次数、所述缩放系数和所述滤波器系数作为目标数据。

其中，根据应用场景的信噪比和所述第二仪器响应函数的带宽叠加所述滤波器。

其中，所述应用场景的信噪比决定所述滤波器的截止频率，所述带宽决定所述滤波器的窗口长度。

其中，所述分析迭代次数、所述滤波器系数的迭代结果与所述期望输出的差异并进行修改的步骤包括：

分析所述迭代次数与所述期望输出的差异，修改缩放系数、所述滤波器系数。

其中，所述滤波器包括低通滤波器。

其中，所述反卷积算法用于光学相干显微成像技术系统，所述期望输出为所述光学相干显微成像技术系统的输入。

其中，分析所述迭代滤波的迭代次数、迭代结果与所述期望输出的差异的步骤包括：根据通过所述基于反卷积算法的加速迭代方法恢复的输出与所述期望输出做差计算均方根误差。