[发明专利]透过散射介质成像的方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种透过散射介质成像的方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取目标物体透过目标散射介质成像后所形成的第一目标全息图；所述第一目标全息图携带有由所述目标散射介质引入的目标散斑噪声；通过已训练的全息图恢复模型从所述第一目标全息图中去除所述目标散斑噪声，得到相应的第二目标全息图；对所述第二目标全息图进行傅里叶逆变换，得到所述目标物体对应的物体图像。采用本方法能够适用于各种实际应用场景，在各种实际应用场景下均易于实现、且能够提高成像的准确性。

技术领域

本申请涉及计算光学成像技术领域，特别是涉及一种透过散射介质成像的方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

透过散射介质进行光学成像在生物医学成像、天文学成像、遥感成像等领域具有重要应用。当携带物体信息的光束通过毛玻璃、烟雾、各向异性的生物组织等散射介质时，由于散射介质的散射作用引入了随机相位，导致目标物体的相位信息被置乱，最后得到的是一幅混乱的散斑图，使得通过传统光学成像系统难以有效地对散射介质后的物体进行观察。为了解决这一问题，国内外诸多学者对透过散射介质进行成像展开了研究。目前，透过散射介质成像的方式主要包括基于数字全息的散射成像，该种透过散射介质成像方式下，成像系统需要满足严格的成像条件，以便于能够消除散射介质引入的随机相位，否则，会因散射介质所引入的随机相位无法被完全消除而在全息图中引入散斑噪声，从而导致所重建的物体图像退化到难以识别的程度，也即是存在成像准确性低的问题。为了解决基于数字全息的散射成像方式下成像准确性低的问题，有学者提出在记录全息图的曝光时间内，通过旋转散射介质来实现散斑场强度的时间平均，以降低散斑噪声，从而提高透过散射介质成像的准确性。但是，该种散射介质成像方式下，需要在记录全息图的曝光时间内旋转散射介质，存在操作复杂度高，且在实际应用场景中难以实现的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种在实际应用场景中易于实现、且能够提高透过散射介质成像的准确性的通过散射介质成像的方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种透过散射介质成像的方法，所述方法包括：

获取目标物体透过目标散射介质成像后所形成的第一目标全息图；所述第一目标全息图携带有由所述目标散射介质引入的目标散斑噪声；

通过已训练的全息图恢复模型从所述第一目标全息图中去除所述目标散斑噪声，得到相应的第二目标全息图；

对所述第二目标全息图进行傅里叶逆变换，得到所述目标物体对应的物体图像。

在其中一个实施例中，所述全息图恢复模型的训练步骤，包括：

获取样本物体对应的第一样本全息图与第二样本全息图；所述第一样本全息图携带有由样本散射介质引入的样本散斑噪声；所述第二样本全息图未携带所述样本散斑噪声；

根据所述第一样本全息图与所述第二样本全息图得到训练样本集；

根据所述训练样本集进行模型训练，得到全息图恢复模型。

在其中一个实施例中，所述获取样本物体对应的第一样本全息图与第二样本全息图，包括：

获取样本物体透过样本散射介质成像后所形成的第一样本全息图；

获取所述样本物体在所述样本散射介质前所形成的第二样本全息图。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

获取测试样本集；所述测试样本集包括测试物体对应的第一测试全息图与第二测试全息图；所述第一测试全息图携带有由测试散射介质引入的测试散斑噪声；所述第二测试全息图未携带所述测试散斑噪声；

通过所述测试样本集对由所述训练样本集训练得到的全息图恢复模型进行测试；

当测试通过时，确定已训练好的全息图恢复模型。