[发明专利]基于预照明成像的叠层成像技术

摘要

本发明公开了一种通过预照明成像进行叠层重建约束的叠层成像技术。本发明通过预先照明获取待测样品周围图像所呈像，作为叠层恢复的已知条件。然后通过叠层扫描获取待测样品及其周围图像的衍射图像，并与预照明图像同时带入到本发明所设计的基于预照明成像的叠层迭代算法中进行处理，最终重建得到待测样品的复振幅图像。本发明通过预照明成像的方式对叠层恢复进行约束，能够使待测样品在复振幅上特别在相位方面的恢复质量大幅提升，实验操作简单，且相比于传统叠层成像技术，无需额外成本即可得到更好的恢复结果。同时，本发明技术在抗噪声性和抗孔径位置偏移性上均有显著提高。

主权项

一种通过预先照明的方式获取待测样品周围图像所成像，并以此作为叠层恢复的已知条件，然后利用叠层扫描获取待测样品及其周围部分的衍射图像，根据基于预照明成像的叠层迭代算法，最终恢复得到样品复振幅图像的技术。其成像过程主要为：第一步，用激光通过成像透镜照射待测样品及其周围部分获取所成像。其中，将待测样品周围所成像称为预照明图像，预照明图像信息为已知。第二步，保证待测样品位置不变，使激光依次通过空间滤波器和准直透镜进行扩束和准直获得入射平面波。然后利用孔径光阑作为探针，使平面波通过探针照射在待测样品平面上。第三步，沿x轴和y轴方向移动带探针的二维机械平移台，依次叠层扫描待测样品及其周围预照明区域，利用图像传感器接收并记录各扫描位置的衍射强度图像。第四步，提取第一步所成像中的预照明信息，并以此作为基准图像，与样品的衍射图像同时带入到基于预照明成像的叠层迭代算法中进行处理。由于预照明部分的信息已知，可以以此作为待测样品图像重建的约束，最终获得待测样品的复振幅图像。