[发明专利]编码孔径相关全息术的虚拟点扩散函数记录方法

权利要求书

1.编码孔径相关全息术的虚拟点扩散函数记录方法，其特征在于，包括以下四个步骤：步骤1，光源空间相干性选择；步骤2，虚拟点扩散函数记录；步骤3，合成点扩散全息图；步骤4，重建图像；定义第k幅编码相位掩膜(Coded phase mask,CPM)为CPM_k；

编码孔径相关全息术系统至少由依次放置的光源、编码相位掩膜CPM、图像传感器组成；

步骤1：在非相干光从所述光源出发，到达所述CPM过程中，对所述光源输出的所述非相干光进行空间滤波，通过限制所述非相干光的发散角，使得非相干光转变为部分相干光；所述发散角的数值与所述部分相干光的空间横向相干尺寸负相关，故所述部分相干光的空间横向相干尺寸可通过所述空间滤波调节；所述部分相干光与所述非相干光的相干长度相同；所述部分相干光和所述非相干光具有同样的光谱；所述非相干光和所述部分相干光均为准单色光；所述光谱具有唯一的峰值，且半高宽不大于30nm；所述部分相干光衍射至所述CPM后，空间横向相干尺寸不小于所述CPM的最大横向尺寸，也不小于所述图像传感器的最大横向尺寸；

步骤2：距离为z的点光源形成的球面波复振幅S(z)＝exp[jπλ^-1z^-1(x²+y²)]，其中λ为所述非相干光的中心波长，x、y分别为横向坐标轴与纵向坐标轴；在所述CPM所在平面上，加载CPM_k的复振幅与S(z)的积；所述部分相干光衍射至所述CPM所在平面，并被调制后，衍射至所述图像传感器；所述图像传感器记录强度分布P_k(r)，其中r＝(x,y)；P_k(r)被称为虚拟点扩散函数；

步骤3：点扩散全息图(Point spread hologram,PSH)由多幅所述虚拟点扩散函数合成，由n幅所述虚拟点扩散函数合成的点扩散全息图PSH为P_SH(r)；

步骤4：将被拍摄样品放置在所述CPM与所述光源之间，距离所述CPM为z；在所述非相干光到达所述样品前，进行所述空间滤波，输出所述部分相干光；所述部分相干光衍射至所述CPM时，其空间横向相干尺寸小于所述CPM的最大横向尺寸；所述CPM所在平面加载CPM_k的复振幅；记录此时所述图像传感器接收的强度分布为O_k(r)；并由n幅O_k(r)合成全息图H(r)；

使用H(r)与P_SH(r)进行重建，I_mg(r)为重建图像。

2.根据权利 要求1所述编码孔径相关全息术的虚拟点扩散函数记录方法，其特征在于：I_mg(r)可以通过互相关获得；

表示互相关运算。

3.根据权利 要求1所述编码孔径相关全息术的虚拟点扩散函数记录方法，其特征在于：I_mg(r)可以通过相位滤波获得；

表示傅里叶变换，表示逆傅里叶变换，“arg( )”表示取相位函数，比如φ＝arg[exp(jφ)]。