本项目针对传统相差显微镜的缺点,将数字相位恢复技术与光学显微镜整合一起,在国产Motic明场光学透射显微镜平台上,研究开发出了基于软件体系的定量显微相位成像技术,利用三幅样本的亮背景显微图像,其中一幅位于焦平面上,另两幅分别在焦平面上下轻微错焦平面上,在部分相干光照条件下,通过算法实现了定量相位恢复和相位成像。在定量相位恢复和相位成像技术和算法研究方面,我们重点研究了基于光强度传播方程的相位恢复方法和迭代相位恢复方法,所取得的成果如下所述(1)提出了完全多重网格算法求解光强度传播方程相位恢复方法;(2)提出了完全多重网格算法和共轭梯度算法相结的求解光强度传播方程相位恢复方法;(3)将YG算法推广到空域约束(光强度约束)二维相位恢复问题,提高了算法收敛速度;(4)提出了两种迭代算法中变步长计算方法,避免迭代算法相位恢复计算中可能陷入局部极小值;(5)提出了基于混沌优化的非线性迭代相位恢复算法;(6) 提出了基于维纳反卷积的迭代相位恢复算法;(7)提出了基于图像序列的投影梯度和共轭梯度二维相位恢复算法。
英文主题词phase retrieval;quantitative phase imaging; transport of intensity equation;bright field optical miscroscope