基于赝热光照明的单发光学散斑成像

摘要：

散射介质对光的散射是当前限制光学成像深度或距离的一个严重的问题.本文首先数值模拟比较了光透过随机散射介质成像研究中常用的基于光学记忆效应(memory effect,ME)和自相关(autocorrelation,AC)方法的HIO&ER算法和乒乓(Ping-Pang,PP)算法的优缺点.通过对HIO&ER算法和PP算法的恢复效果和迭代次数进行比较,发现PP算法在保持较高恢复效果的前提下拥有更快的运行速度.实验中,利用连续He-Ne激光器和旋转毛玻璃产生赝热光源,通过物镜对随机散射介质后数毫米距离内的不同形状物体进行了单帧成像,并采用PP算法成功地恢复出微米量级物体的实际图像.这一研究结果将进一步促进ME和AC方法在深层生物组织医学成像研究上的应用.最后,实验研究了不同的物镜和散射介质的间距对成像恢复的放大率、分辨率和图像强度的影响特性,并进行了详细研究.

关键词：记忆效应、强度自相关、随机散射、相位恢复算法

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资助基金：国家自然科学基金11274327,61521093,61527821;中国科学院仪器开发项目YZ201538;国家自然科学基金青年科学基金11804350;上海市扬帆计划17YF1421300资助的课题

在线出版日期：2019-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：158-165