一種基于疊層成像和波前分離的新型無透鏡成像方法

該文提出了一種基于疊層成像和波前分離的新型無透鏡成像方法，其特點是快速收斂和高質量成像。在該方法中，在光源和樣品之間插入一個調幅器進行光波調制。通過將這個未知的調制器橫向平移到不同的位置，獲得了一系列調制強度圖像，用于定量物體恢復。

該方法原理：激光源穿過準直透鏡形成平面波，然后準直光束照射隨機二元振幅掩模，在樣品上產生散斑場。

原理圖

CCD和CMOS等光探測器僅記錄光波的振幅分布;相位信息丟失。無透鏡成像是一種基于單次或多次強度測量恢復完整波前的技術，在定量相位顯微鏡、生物醫學成像和三維成像等各個領域都是必不可少的。為驗證所提方法的有效性，課題組進行了實驗。

實驗裝置

在本文中，課題組在物體的上游放置了一個二進制振幅模板，并通過在一個維度上橫向移動模板來記錄多個強度圖。與擴散器相比，純振幅調制只需要振幅重構，可以有效減少未知變量，從而減少測量次數。受波前分離思想的啟發，記錄了物體在沒有掩模的情況下不同距離的衍射圖;因此，可以有效地分離調制波前和目標波前，進一步加速收斂。

數值分析

該論文提出的一種基于隨機二元振幅掩模的無透鏡成像方法。借助疊層技術，結合波前分離思想，與原方法相比，該方法實現了較高的重構精度和較快的收斂速度。該技術在振幅、相位和生物樣品回收方面的可行性。該方法簡單，不需要復雜的算法，在無透鏡成像領域具有潛在的應用前景。

審核編輯：湯梓紅