申请/专利权人：成都墨果光电科技有限公司

申请日：2024-01-22

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117890088A

主分类号：G01M11/02

分类号：G01M11/02;G06F17/14;G06F17/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.03#实质审查的生效;2024.04.16#公开

摘要：本发明提出一种可微分傅里叶叠层像差测量方法。该方法采用可微分编程方式，将传统的傅里叶叠层技术的过程建立成一个可微分的成像模型，成像过程中的各种误差都能够在该模型中成为一个可优化的变量，在重建过程中实现同时优化求解。相比现有的方法，本发明方法能够不需要交替优化多个变量，能够实现一次迭代过程中多个变量同时优化，实现更好精度的重构；提出方法可以使用更少的照明次数和较小的光瞳函数重叠率，实现与现有方法相当的重建质量；本方法采用的自动微分技术能够实现更大像差的恢复，和拓展光瞳区域以外的频谱信息，解决了现有方法的局限；最后，模拟结果和光学结果均证明了本发明方法的有效性。

主权项：1.一种可微分傅里叶叠层像差测量方法，其特征在于：将该成像过程采用当前微分编程的方式，建立起相应的前向成像模型，该方法具体包括如下步骤：步骤1，将M×N个LED光源的位置建立起相应的位置误差矩阵L[xmis,ymis,zmis],xmis,ymis,zmis为x,y,z坐标,LED的位置最终表示为kLED=-2π×xmis^2+ymis^2λ×sqrtxmis^2+ymis^2+zmis^2,λ是波长，sqrt是开根号操作；步骤2，建立初始的光瞳函数矩阵，表示为Pkx,ky=PAkx,ky×expj×∑Ci×θi，其中PA={1，kx^2+ky^2=kc^2;0,kx^2+ky^2kc^2,kc=2π×NAobjλ},kc是成像系统截止频率，kx,ky分别是两个方向频率坐标，NAobj是物镜的数值孔径，θi是第i阶泽尼克多项式，用来描述不同类型的像差函数，Ci是对应的多项式系数，进行求和获得最终像差函数；步骤3，设定待优化变量集合Ψ，包括物体函数ox,y,LED位置误差矩阵L，光瞳函数Pkx,ky，该集合的变量可以通过一阶梯度进行参数更新；步骤4，使用上述LED阵列依次对物体ox,y进行照明，并作傅里叶变换，得到相应的频谱Okx-kx,LED,ky-ky,LED=F{ox,y×exp[j×kLED,m,nx,y]}，kLED,m,n表示LED阵列中的第m,n个LED对应的位置；步骤5，用光瞳函数Pkx,ky与不同位置LED照明下得到的频谱进行相乘，并作傅里叶逆变换，经过下采样得到一系列低分辨率强度图像，表示为Im,n=Sdown|F-1{Okx-kx,LED,ky-ky,LED×Pkx,ky}|2,Sdown为下采样函数；步骤6，根据获得的低分辨率图像Im,n与实际光学系统中拍摄的强度图像Irealm,n计算损失函数，并通过自动微分，获得梯度；步骤7，根据获得的梯度，对步骤3的待优化变量集合，进行参数更新；步骤8，利用更新后的参数，重复步骤5-7；步骤9，当满足设定的优化次数或者达到设定的损失值时，获得最终的物体函数ox,y，LED位置误差矩阵L[xmis,ymis,zmis]，光瞳函数Pkx,ky。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 成都墨果光电科技有限公司 一种可微分傅里叶叠层像差测量方法

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