相干调制成像技术的迭代收敛性及重建唯一性

发布时间：2021-09-03 08:10

　　将相干调制成像（CMI）迭代过程等效为梯度搜索算法,建立了CMI收敛模型,从解方程角度提出为保证重建结果的唯一性需要满足的基本条件,即有调制板时光斑非0点数是无调制板时光斑非0点数的2倍,或有调制板时放大λL（λ为波长,L为衍射距离）倍后的调制板频谱截止宽度与无调制板时光斑截止宽度的比值至少为0.414。通过模拟计算进行了很好的验证。该研究为CMI的进一步优化提供了理论依据。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(18)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

CMI算法的基本光路、采用的二元随机相位板的相位分布和典型的衍射光斑。

B为所有xj处的误差之和,且随着φ(x)的变化而变化。假定B随着迭代次数的增加逐步下降,则 (8)式可以用图2来表示,根据泰勒级数的定义,可以将B在φk(x)点展开并保留前两项:

式中:x′、T′和b′分别是x、T和b中的非0元素。虽然上述方程个数只有未知数数量的一半,但当考虑稀疏特性时,假定G′、D和I的截止宽度分别是ΔG′、ΔD和ΔI,根据卷积特性,则有ΔI=ΔG′+ΔD,且ΔD=Δ′DλL,其中Δ′D是调制板的频谱截止宽度,如图4所示,绿色圆圈表示无调制板时的衍射光斑G′,圆圈①表示调制板频谱放大λL倍后恰好和G′无交叠,此时光斑I值为0,此时的光斑I用圆圈②表示。因此在采样间隔相同的情况下,为保证方程数量多于未知数个数,需满足图4 卷积示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]Ptychography相位成像及其关键技术进展[J]. 潘兴臣,刘诚,陶华,刘海岗,朱健强.  光学学报. 2020(01)



本文编号：3380754