[发明专利]一种循环S矩阵成像系统及其成像方法

摘要

一种循环S矩阵成像系统及其成像方法，属于光学波段显微成像系统及成像方法。解决现有编码成像方法基于阿达玛变换实现光学成像所存在的信噪比改善量小的问题。本发明包括光源、透明载物片、编码模板、二维微动平台、采样窗口、光学镜头、单元探测器、AD转换器，所述编码模板上具有0和1构成的M行N列小孔阵列，其由R阶循环S矩阵构成，所述采样窗口为P行Q列的矩形窗口。本发明利用单个单元探测器，借助编码模板、通过采样窗口对目标进行采样，所得到的R个一维行向量光信号便于再借用压缩感知方法进行处理重构图像，获得了比阿达玛变换光学成像更高的信噪比改善量，最终得到的图像质量更好，适用于从紫外波段到太赫兹波段的整个光学波段。

主权项

一种循环S矩阵成像系统，包括光源(1)、透明载物片(2)、编码模板(5)、二维微动平台(4)、采样窗口(6)、光学镜头(7)、单元探测器(8)、AD转换器(9)，其特征在于：所述光源(1)和透明载物片(2)位于编码模板(5)一侧，光学镜头(7)和单元探测器(8)依次位于编码模板另一侧，采样窗口(6)位于光学镜头(7)和编码模板(5)之间，编码模板能够在二维微动平台(4)驱动下进行移动，单元探测器的敏感面位于光学镜头焦点上，单元探测器接收到的光学信号经过AD转换器(9)转换为数字信号送到计算机(10)进行处理，以便得到重构图像；所述编码模板由镀覆在透明基板上的金属薄膜构成，金属薄膜上具有0和1构成的M行N列小孔阵列，其中0为不透光小孔，1为透光小孔；所述M行N列小孔阵列由R阶循环S矩阵构成，所述采样窗口为P行Q列的矩形窗口，P×Q＝R，当R＝3、7、15、35时，M＝P，N＝(P×Q)+(Q‑1)；当R＝15、35、63、255、511、1023时，所述M行N列小孔阵列中，M＝2P‑1，N＝2Q‑1。