應用物理系疊層成像研究方面取得進展
近期，伟德国际1946官方网應用物理系窦健泰老師提出了一種軸向多平面光場校正的快速收斂疊層成像方法（MAIC-PIE），該方法将在待測物後方放置分光棱鏡進行軸向分光，并在每束光束不同的軸向位置處放置相同型号的CCD。當光場傳輸到CCD1時由采集的光強校正後再傳輸到CCD2，然後再一次由CCD2采集的光強校正，即可提高收斂速度。相關論文發表在光學TOP期刊Optics Express, 2020, 28(3), 3587-3597。
如何提高收斂速度一直是疊層成像方法的重點研究問題。适用于提高疊層成像方法收斂速度的方法可分為三類：一類是通過增加光場校正的限制條件來提高收斂速度，一類是通過優化物函數結算方法即更新函數以及更新權重因子來提高收斂速度，最後一類是通過構建合理初始物函數和照明光場函數來提高收斂速度。
圖1 系統結構圖
為進一步提高收斂速度，研究團隊将分光棱鏡放置在物體和CCD之間用于軸向分離與物體作用後的衍射光束，在分離的軸向光束中分别放置相同型号的CCD，且每個CCD到分光棱鏡的軸向距離不同。多個CCD同時工作可獲得軸向多個平面處的光強圖像，将采集到的多個軸向光強圖像用于校正CCD平面處的光場。為防止疊代收斂于局部最優解，在校正CCD平面處光場時，引入松弛因子α（0<α<1），使本次校正的光場與原光場按1-α: α的比例混合後形成新的光場，并将新的光場代入後續處理過程。軸向多平面光強限制方法在CCD平面處進行多次光場校正，可在最初幾次疊代建立合理的照明光場和物函數，并将其代入後續疊代，即可得到精确的照明光場和物函數，進而提高收斂速度。
圖2 實驗結果
相關研究得到國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、江蘇省高等學校自然科學研究面上項目的支持。
論文鍊接：https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-28-3-3587