1.一种基于滤光片阵列的无透镜显微成像装置,其特征在于,包括依次设置的多波长复合光源、散射片、针孔、滤光片阵列以及图像传感器,待测样本放置于针孔和滤光片阵列之间。
2.根据权利要求1所述的一种基于滤光片阵列的无透镜显微成像装置,其特征在于,所述散射片为50°散射角的工程散射片。
3.根据权利要求1所述的一种基于滤光片阵列的无透镜显微成像装置,其特征在于,所述针孔紧贴在散射片背部,孔径尺寸为100μm。
4.根据权利要求1所述的一种基于滤光片阵列的无透镜显微成像装置,其特征在于,所述待测样本与针孔之间的间隔为6-10cm。
5.一种基于滤光片阵列的无透镜显微成像重构方法,其特征在于,采用如权利要求1所述的一种基于滤光片阵列的无透镜显微成像,包括如下步骤:步骤1、记图像传感器采集所得图像Di位置的下采样光场强度图为Ii(x′,y′)((x′,y′)∈Di,i=1,2,...,N),N为波长的个数;
步骤2、对 进行上采样至与全部像素R相同大小,然后进行光波反向传播,结果记为物面光场的初始猜测00(x,y);
步骤3、对物面光场On(x,y)光波正向传播,得到探测器面光场Ei,n(x′,y′),其中,n为自然数,表示迭代次数,n=0时为初始猜测;
步骤4、对探测器面光场Ei,n(x′,y′)进行探测器面更新,用Di像素位置的光场强度替换Ei,n(x′,y′)的振幅,其他位置不变, 得到更新后的探测器面光场E′i,n(x′,y,);
步骤5、对更新后的探测器面光场E′i,n(x′,y′)执行光波反向传播,得到更新后的物面光场O′n(x,y);
步骤6、上述步骤完成了对一个波长进行更新,令i=i+1,重复上述步骤更新其他每个波长的光场强度图,每个波长的光场强度图更新完毕为完成一次迭代;
步骤7、令n=n+1,重复步骤3~6,直到迭代次数达到预设的最大次数为止。
6.根据权利要求5所述的一种基于滤光片阵列的无透镜显微成像重构方法,其特征在于,步骤5得到更新后的物面光场O′n(x,y)后,对结果O′n(x,y)进行小波域的支持域更新,具体方法如下:(1)对O′n(x,y)进行小波变换,得到 (u,v)为小波域二维坐标;
(2)对 的振幅θ(u,v)进行物面小波域的支持域更新,记θ(u,v)中位数为m,θ(u,v)中大于m的区域记为稀疏支持域S,S内保持不变,S外执行以下更新:其中,β为调节参数,一般取0.7~0.9;
(3)将步骤(1)的结果 的相位保留,振幅替换为步骤(2)的结果θ′(u,v),得到(4)对 应用小波逆变换,得到其中,W为二维小波变换,W-1为二维小波逆变换。