[发明专利]编码光照成像重构方法及装置

权利要求书

1.一种编码光照成像重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取初始迭代图像、编码光照成像系统的光照编码图案和测量结果，对所述编码光照成像系统的成像过程进行建模得到成像模型；其中，所述成像模型为：

其中，I表示所述测量结果，P表示所述光照编码图案，O表示所述初始迭代图像，⊙表示点积运算，表示目标平面和测量平面上的信号之间的线性变换；

S2，获取随机初始值对所述初始迭代图像进行初始化作为n为0次迭代目标图像；

S3，根据所述测量结果、所述光照编码图案、第n-1次迭代目标图像和所述成像模型，对第n次迭代目标图像施加约束条件进行迭代更新，直至所述第n-1次迭代目标图像与所述第n次迭代目标图像之间的像素差异小于预设阈值；其中，n为正整数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成像模型进一步表示为：

I＝|Φ|²

Ψ＝P⊙O

其中，Ψ＝P⊙O为经过光照编码后目标平面的波前值，为经过光学变换后测量平面的波前值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S3，包括：

将所述测量结果、所述光照编码图案和所述第n-1次迭代目标图像输入到加权求解器中计算潜在幅度信息；

将所述潜在幅度信息输入交替投影优化框架，施加约束反向更新所述第n次迭代目标图像，直至所述第n-1次迭代目标图像与所述第n次迭代目标图像之间的像素差异小于预设阈值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S3具体包括：

将所述测量结果、所述光照编码图案和所述第n-1次迭代更新的迭代目标图像输入到所述加权求解器中计算所述潜在幅度信息，其中，所述加权求解器的算子权重计算公式为：

其中，γ为所述加权求解器的算子权重，k是调整权重变化率的参数；

将所述加权求解器的算子权重输入所述潜在幅度信息计算算子，生成所述潜在幅度信息|Φ_n|'，公式为：

在测量平面的波前施加幅度约束，更新测量平面波前值Φ_n得到Φ'_n：

由Φ'_n更新目标平面波前估计值Ψ_n得到Ψ'_n：

更新目标图像O_n得到O'_n：

其中，P^*为光照编码图案P的共轭，α为学习率。

5.一种编码光照成像重构装置，其特征在于，包括：

建模模块，用于获取初始迭代图像、编码光照成像系统的光照编码图案和测量结果，对所述编码光照成像系统的成像过程进行建模得到成像模型；其中，所述成像模型为：

其中，I表示所述测量结果，P表示所述光照编码图案，O表示所述初始迭代图像，⊙表示点积运算，表示目标平面和测量平面上的信号之间的线性变换；

初始模块，用于获取随机初始值对所述初始迭代图像进行初始化作为n为0次迭代目标图像；

迭代模块，用于根据所述测量结果、所述光照编码图案、第n-1次迭代目标图像和所述成像模型，对第n次迭代目标图像施加约束条件进行迭代更新，直至所述第n-1次迭代目标图像与所述第n次迭代目标图像之间的像素差异小于预设阈值；其中，n为正整数。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述成像模型进一步表示为：

I＝|Φ|²

Ψ＝P⊙O

其中，Ψ＝P⊙O为经过光照编码后目标平面的波前值，为经过光学变换后测量平面的波前值。