[发明专利]一种使用单像素探测器的光学成像方法

权利要求书

1.一种使用单像素探测器的光学成像方法，目标物体的图像用离散化的像素表示，大小为一个M×N像素的矩阵，目标物体的实际大小为Mδ_x×Nδ_y的一个矩形，其中M、N为正整数，δ_x、δ_y分别为一个像素在x、y方向的几何尺寸；其特征在于：用余弦结构光场发生器生成一系列频率不同的按余弦分布的光场，该光场在目标物体所在平面的光强分布表示为：P(x,y；f_x,f_y)＝a+b·cos(2πf_xx+2πf_yy+φ)，其中a是余弦光场的平均光强、b是对比度，a、b取正数；x、y是目标物体的像素点坐标，x取0～M-1之间的整数、y取0～N-1之间的整数；f_x、f_y分别是x、y方向的频率，f_x、f_y用归一化频率表示为其中α为0～M-1之间的整数、β为0～N-1之间的整数；φ是初位相；每一组(f_x,f_y)频率对应有至少三个不同的初位相φ值，将这些不同频率、不同初位相的余弦分布光场，依次照射目标物体，用光探测器依次接收来自目标物体的光强信号，再依次采集记录光探测器的响应值，根据响应值获得目标物体图像的傅立叶变换谱D_fp(f_x,f_y)，对傅立叶变换谱D_fp(f_x,f_y)进行二维离散反傅立叶变换，重建目标物体的图像I(x,y)。

2.根据权利要求1所述的使用单像素探测器的光学成像方法，其特征在于：每一组(f_x,f_y)频率对应有Q个等步长初位相：Q为大于或等于3的整数，光探测器依次接收到来自目标物体光强信号的响应值分别表示为：D₀(f_x,f_y)、D₁(f_x,f_y)、…、D_Q-1(f_x,f_y)，依据公式：

Dfp(fx,fy)=Σq=0Q-1Dq(fx,fy)·cos(2πqQ)+jΣq=0Q-1Dq(fx,fy)·sin(2πqQ)]]>

获得目标物体图像的傅立叶变换谱D_fp(f_x,f_y)，其中j是虚数单位。