本發明涉(she)及一(yi)(yi)(yi)種用(yong)于獲(huo)得波場的(de)橫向相位(wei)梯度的(de)方法。本發明進(jin)一(yi)(yi)(yi)步涉(she)及一(yi)(yi)(yi)種用(yong)于執行(xing)該(gai)方法的(de)成像系統、一(yi)(yi)(yi)種計算機程序產品以及該(gai)方法的(de)應用(yong)。

背景技術：

1、定量(liang)重建復雜光(guang)學波場(chang)允許預(yu)測其時間演變(bian)和(he)(he)能(neng)量(liang)流。這(zhe)種(zhong)能(neng)力為成(cheng)像(xiang)(xiang)帶(dai)來了變(bian)革(ge)(ge)；這(zhe)種(zhong)能(neng)力為成(cheng)像(xiang)(xiang)帶(dai)來了變(bian)革(ge)(ge)；使得能(neng)夠(gou)實現(xian)新的(de)實驗(yan)實現(xian)(例如(ru)，無(wu)透(tou)鏡成(cheng)像(xiang)(xiang))，由(you)于(yu)介質的(de)目標(biao)屬性(例如(ru)，厚度、折射率、電磁場(chang)、結晶學等)，使得能(neng)夠(gou)將相位用作對比度，并(bing)且使得能(neng)夠(gou)表(biao)征和(he)(he)校(xiao)正像(xiang)(xiang)差(cha)(例如(ru)，用于(yu)自適應光(guang)學器件、光(guang)場(chang)成(cheng)像(xiang)(xiang)、數字重新聚焦等)。

2、這類方法(fa)的示例包括(kuo)微(wei)分干涉對比、經典(dian)全息(xi)照(zhao)相(xiang)(xiang)術、傅(fu)立葉(xie)全息(xi)照(zhao)相(xiang)(xiang)術、tie/散(san)焦成像、全息(xi)照(zhao)相(xiang)(xiang)術、微(wei)透鏡陣列、夏克-哈特曼傳感器、光(guang)柵相(xiang)(xiang)位(wei)對比和(he)散(san)斑跟蹤。

3、這些方(fang)法導致了生物學、地質學和(he)材料研(yan)究的重(zhong)大進展，這繼而(er)推動(dong)了對更快、更精確和(he)更強固的新方(fang)法的持續需(xu)求。

4、具體而言，需要一種檢索(suo)光場相(xiang)位梯度的(de)(de)方(fang)法，該方(fang)法是通(tong)用(yong)的(de)(de)、強固的(de)(de)，并且實(shi)施起(qi)來簡單、快(kuai)速且廉價。

技術實現思路

1、本發明的一(yi)個方面涉及一(yi)種用(yong)于從(cong)至少第一(yi)波(bo)場強度圖(tu)和第二波(bo)場強度圖(tu)獲得波(bo)場的橫向相位梯度的方法(fa)，所述方法(fa)包括以下步(bu)驟：

2、-使(shi)用定(ding)位(wei)在電(dian)磁輻射源(yuan)與捕獲所述第(di)(di)(di)一波場(chang)強度圖的電(dian)磁輻射檢測(ce)器之間的具有連續導數(shu)的衰減(jian)曲線的第(di)(di)(di)一濾波器，以(yi)第(di)(di)(di)一非相干傾斜像差捕獲目標的所述第(di)(di)(di)一波場(chang)強度圖，

3、-使用定位在電磁(ci)輻射(she)源與捕(bu)獲所(suo)述(shu)第(di)二波場(chang)強(qiang)度(du)圖的(de)(de)電磁(ci)輻射(she)檢測器(qi)之間(jian)的(de)(de)具有連(lian)續導數的(de)(de)衰(shuai)減曲線的(de)(de)第(di)二濾波器(qi)，以第(di)二非(fei)相干(gan)傾(qing)斜(xie)像差(cha)捕(bu)獲所(suo)述(shu)目標的(de)(de)所(suo)述(shu)第(di)二波場(chang)強(qiang)度(du)圖，其(qi)中所(suo)述(shu)第(di)二非(fei)相干(gan)傾(qing)斜(xie)像差(cha)不(bu)同于所(suo)述(shu)第(di)一(yi)非(fei)相干(gan)傾(qing)斜(xie)像差(cha)，

4、-至少基于波場強(qiang)度圖的(de)(de)對(dui)數差(cha)(cha)除(chu)以所述第一非相干傾斜像差(cha)(cha)與所述第二(er)非相干傾斜像差(cha)(cha)之間的(de)(de)差(cha)(cha)的(de)(de)幅(fu)度來(lai)確定所述橫向相位梯度。

5、電磁(ci)輻(fu)射諸如光與具(ju)有(you)實部(振幅)和虛部(相(xiang)位)分量的復波(bo)場ψ相(xiang)關(guan)聯，并且可由(you)具(ju)有(you)以(yi)下(xia)形式的函數表示(shi)

6、

7、其中a是(shi)振幅，是(shi)相(xiang)位(wei)，并且(qie)x和y是(shi)相(xiang)關聯(lian)平(ping)面中的(de)(de)空間坐(zuo)標，該相(xiang)關聯(lian)平(ping)面橫向(xiang)于波場的(de)(de)傳(chuan)播方向(xiang)z。z軸也可被稱為光學(xue)軸線(xian)。光學(xue)軸線(xian)定義了一條線(xian)，在光學(xue)系(xi)(xi)統(tong)(諸如包(bao)括影像設備系(xi)(xi)統(tong)或(huo)顯(xian)微鏡系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)光學(xue)成像系(xi)(xi)統(tong))中沿著該線(xian)存在某種(zhong)程度的(de)(de)旋轉對稱性。光學(xue)軸線(xian)是(shi)一條假想的(de)(de)線(xian)，其定義了輻射穿過系(xi)(xi)統(tong)傳(chuan)播的(de)(de)路徑，直至(zhi)第一次近(jin)似(si)。

8、在本(ben)公開中，電磁輻射可被稱為(wei)光，然(ran)而，應當(dang)理解，與(yu)光相(xiang)關(guan)的(de)論(lun)述同樣(yang)可以適(shi)用(yong)于光以外的(de)其他形式的(de)電磁輻射。

9、光的(de)相位(wei)(wei)包含(han)關于光的(de)有(you)價值的(de)信息，諸如關于光傳播的(de)信息。一個示(shi)例是(shi)相位(wei)(wei)可用來確定光的(de)傳播方向。這是(shi)因為測(ce)量光的(de)方向與測(ce)量光學相位(wei)(wei)的(de)梯度(du)是(shi)相同的(de)：

10、

11、其中θx和θy表示垂(chui)直于光學軸線(xian)(z軸)的(de)方向x和y上的(de)角度。

12、測量光強(qiang)度的問題在于強(qiang)度中丟失了相(xiang)位信息，這從下面(mian)的公式中清楚地看出：

13、i(x,y)＝|ψ(x,y)|2＝a(x,y)2

14、這(zhe)種與關(guan)于相(xiang)位的(de)信息丟失(shi)有關(guan)的(de)問題典型地發生在進行物(wu)理測量時，通常(chang)被稱為“相(xiang)位問題”。

15、通過本(ben)發(fa)(fa)明(ming)的(de)方法(fa)，提(ti)供(gong)了(le)一(yi)(yi)種從光(guang)強度獲得相(xiang)位(wei)信息(xi)的(de)有利(li)方式，其中(zhong)解(jie)決了(le)前(qian)述的(de)相(xiang)位(wei)問題。由此，本(ben)發(fa)(fa)明(ming)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)(yi)種新(xin)的(de)和有利(li)的(de)光(guang)場成(cheng)像(xiang)(xiang)路徑(jing)。作為示(shi)例，本(ben)發(fa)(fa)明(ming)的(de)方法(fa)特別適(shi)用(yong)于(yu)(yu)顯(xian)微(wei)鏡細胞和其他生(sheng)(sheng)物受試(shi)者(zhe)，這(zhe)些受試(shi)者(zhe)趨向于(yu)(yu)接近(jin)透明(ming)，并因此難以使用(yong)常規顯(xian)微(wei)鏡成(cheng)像(xiang)(xiang)。使用(yong)本(ben)發(fa)(fa)明(ming)的(de)方法(fa)可允許檢(jian)索關于(yu)(yu)生(sheng)(sheng)物受試(shi)者(zhe)的(de)結構信息(xi)，否(fou)則使用(yong)常規的(de)光(guang)學(xue)顯(xian)微(wei)鏡技術不能檢(jian)索這(zhe)些信息(xi)。本(ben)發(fa)(fa)明(ming)的(de)方法(fa)通過專門利(li)用(yong)成(cheng)像(xiang)(xiang)系統中(zhong)普遍存在(zai)的(de)某一(yi)(yi)類缺(que)陷，以一(yi)(yi)種相(xiang)當反直覺的(de)方式實現了(le)這(zhe)一(yi)(yi)點。

16、所有物(wu)(wu)理(li)成像(xiang)系統本質(zhi)上均有像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)，這意指輸(shu)出(chu)場(chang)(chang)的(de)強(qiang)度(du)(典型地是二維的(de))不(bu)同于輸(shu)入至(zhi)成像(xiang)系統的(de)場(chang)(chang)的(de)強(qiang)度(du)。光學像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)可分為兩種類型的(de)像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)：相(xiang)干(gan)像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)和(he)非相(xiang)干(gan)像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)。相(xiang)干(gan)像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)只影(ying)響波場(chang)(chang)的(de)相(xiang)位，并(bing)因此(ci)(ci)是復(fu)雜的(de)，即(ji)具有eif(x,y)形式(shi)(shi)。相(xiang)干(gan)像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)的(de)示例(li)包括(kuo)散焦和(he)球(qiu)面像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)。非相(xiang)干(gan)像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)，例(li)如(ru)高斯模糊和(he)艾里斑，只影(ying)響波場(chang)(chang)的(de)振幅，并(bing)因此(ci)(ci)是真實的(de)，即(ji)具有ef(x,y)形式(shi)(shi)。一(yi)種特別常見(jian)的(de)像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)是非相(xiang)干(gan)傾(qing)斜(xie)像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)，其中像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)函數f(x,y)是一(yi)階的(de)，例(li)如(ru)eτ(x,y)像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)。注(zhu)意，盡管被(bei)稱為非相(xiang)干(gan)傾(qing)斜(xie)，這種像(xiang)差(cha)(cha)(cha)(cha)(cha)不(bu)需(xu)要光學系統的(de)物(wu)(wu)理(li)組(zu)件中的(de)任一(yi)者(zhe)的(de)物(wu)(wu)理(li)傾(qing)斜(xie)(角度(du)的(de)改變)。

17、由于(yu)光學像(xiang)(xiang)(xiang)差(cha)存在于(yu)大多數(shu)成(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)系(xi)統中(zhong)，這(zhe)(zhe)些像(xiang)(xiang)(xiang)差(cha)也存在于(yu)顯微鏡(jing)系(xi)統中(zhong)。大多數(shu)顯微鏡(jing)專家的(de)(de)本能慣例是通過使(shi)用像(xiang)(xiang)(xiang)差(cha)平衡技術(shu)進行(xing)校正(zheng)或者使(shi)用基于(yu)迭代引擎過程的(de)(de)數(shu)字波前(qian)校正(zheng)來(lai)(lai)消除傾斜誘發(fa)的(de)(de)像(xiang)(xiang)(xiang)差(cha)。然而，利用被非相(xiang)(xiang)干(gan)傾斜像(xiang)(xiang)(xiang)差(cha)污染的(de)(de)顯微圖像(xiang)(xiang)(xiang)來(lai)(lai)執行(xing)確定(ding)性(xing)相(xiang)(xiang)位恢(hui)復，而不對(dui)成(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)目標(biao)/對(dui)象施加任何(he)假設，這(zhe)(zhe)與規范相(xiang)(xiang)反。但是，這(zhe)(zhe)正(zheng)是通過本發(fa)明的(de)(de)方法可實(shi)現(xian)的(de)(de)。

18、由于多種原因，根據本發明(ming)的方(fang)法具有優點(dian)。

19、第一，該方法(fa)可(ke)用于(yu)許(xu)多應用和設備(bei)(bei)中，包括(kuo)細胞和其(qi)(qi)他生物(wu)受試者的高速定(ding)量(liang)相襯(chen)成(cheng)像(xiang)、全(quan)息(xi)顯微術、計算機(ji)成(cheng)像(xiang)設備(bei)(bei)諸如手機(ji)影像(xiang)設備(bei)(bei)中(尤其(qi)(qi)用于(yu)圖像(xiang)的重新聚焦)、增強現(xian)實系統(尤其(qi)(qi)用于(yu)測距)和虛擬現(xian)實視頻捕獲系統(尤其(qi)(qi)是景深)。

20、第二，該方(fang)法是分析性的，并(bing)(bing)因(yin)(yin)此不一定依賴于數(shu)值解(jie)。這使得(de)該方(fang)法簡單(dan)且(qie)快(kuai)速，并(bing)(bing)因(yin)(yin)此可(ke)用于許多應用程序(xu)中。

21、第三，該(gai)方(fang)法(fa)(fa)不(bu)需要關于感興趣的(de)/正在研究的(de)目標的(de)預(yu)先假設(she)。由此提供了一種方(fang)法(fa)(fa)，該(gai)方(fang)法(fa)(fa)可能比(bi)用于例如光場成(cheng)像的(de)現有(you)方(fang)法(fa)(fa)快得多且更強固。

22、此(ci)外，該方法(fa)的優點與(yu)其他光(guang)場成像系(xi)統和方法(fa)的優點相(xiang)同。例如，利用本發明(ming)，可以在(zai)獲得圖(tu)像之后重新聚焦圖(tu)像。

23、在本發明的上下(xia)文中，“波(bo)場”可(ke)被理(li)解為(wei)電磁波(bo)傳播(bo)的空間(jian)。電磁波(bo)被理(li)解為(wei)至(zhi)少包括微(wei)波(bo)、紅外(wai)光(guang)、可(ke)見光(guang)、紫外(wai)光(guang)和(he)x射線(xian)的波(bo)。

24、在本發(fa)明的上(shang)下文中，“波場強(qiang)度(du)圖(tu)”可(ke)被(bei)理解為(wei)(wei)與波場傳播方向相交的圖(tu)像(xiang)平(ping)面中電(dian)磁輻射強(qiang)度(du)的二維映射。換句話說，波場強(qiang)度(du)圖(tu)可(ke)被(bei)視(shi)為(wei)(wei)描繪輻射強(qiang)度(du)的圖(tu)像(xiang)。例如，在電(dian)磁輻射是光(guang)的情況下，波場強(qiang)度(du)圖(tu)可(ke)為(wei)(wei)描繪光(guang)強(qiang)度(du)的圖(tu)像(xiang)。

25、在本發明的上下(xia)文中，“目(mu)標(biao)”被理解(jie)為可受到入射(she)電磁輻(fu)射(she)并(bing)散射(she)電磁輻(fu)射(she)的任何種類的物理對(dui)象(xiang)/受試者。例如(ru)，如(ru)果電磁輻(fu)射(she)包括光(guang)，則目(mu)標(biao)可為必須使用(yong)光(guang)來研(yan)究的對(dui)象(xiang)/受試者。入射(she)在目(mu)標(biao)上的光(guang)從目(mu)標(biao)散射(she)，并(bing)且可被記錄以(yi)提供目(mu)標(biao)的圖像(xiang)。

26、在(zai)本(ben)發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)上(shang)下文中，“非(fei)相(xiang)干傾(qing)斜(xie)(xie)像(xiang)(xiang)差”被理(li)(li)(li)解為(wei)由成像(xiang)(xiang)系統組(zu)(zu)件的(de)(de)(de)(de)幾何(he)上(shang)的(de)(de)(de)(de)改(gai)變(諸如(ru)電磁輻射(she)源的(de)(de)(de)(de)位移、目標的(de)(de)(de)(de)位移和濾(lv)波(bo)器的(de)(de)(de)(de)位移)誘發(fa)的(de)(de)(de)(de)波(bo)場中的(de)(de)(de)(de)任何(he)種類(lei)的(de)(de)(de)(de)偏(pian)差。必須容易理(li)(li)(li)解，傾(qing)斜(xie)(xie)不一(yi)定需要光(guang)學(xue)系統的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)組(zu)(zu)件的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)傾(qing)斜(xie)(xie)(即，角度的(de)(de)(de)(de)改(gai)變)，因為(wei)非(fei)相(xiang)干傾(qing)斜(xie)(xie)像(xiang)(xiang)差的(de)(de)(de)(de)效果(guo)同(tong)樣可通過除組(zu)(zu)件傾(qing)斜(xie)(xie)以外的(de)(de)(de)(de)其(qi)他幾何(he)上(shang)的(de)(de)(de)(de)改(gai)變來獲得。

27、更具(ju)體而言，傾斜是(shi)一(yi)階(jie)光學像差，其可被描述為

28、

29、其(qi)中ψout描述傾斜之后的(de)波(bo)場，由(you)表(biao)示(shi)，被誘發至(zhi)入射場ψin。請(qing)注意，tau是矢(shi)量，并(bing)因此也(ye)表(biao)示(shi)像差空(kong)間(jian)中傾斜像差的(de)方向。

30、發明人已經發現(xian)，傾(qing)斜畸變波場的波動方程可(ke)被公式化為

31、

32、并(bing)且通(tong)過利(li)用以下兩個方程(分(fen)別(bie)為程函方程和連續性(xing)方程)

33、

34、可示出，從兩個(ge)強度i1和i2獲得的橫向相(xiang)位梯度是

35、

36、其中(zhong)|τ12|表示(shi)在第一(yi)非(fei)(fei)相干傾(qing)斜(xie)(xie)像(xiang)差(cha)處獲(huo)得的(de)(de)波場(chang)強度(du)圖與在第二非(fei)(fei)相干傾(qing)斜(xie)(xie)像(xiang)差(cha)處獲(huo)得的(de)(de)第二波場(chang)強度(du)圖之間的(de)(de)非(fei)(fei)相干傾(qing)斜(xie)(xie)像(xiang)差(cha)的(de)(de)差(cha)的(de)(de)幅度(du)。應當再次注意(yi)，由于(yu)對(dui)(dui)數規則，如上述方(fang)程所(suo)示(shi)，分數的(de)(de)對(dui)(dui)數等于(yu)分子的(de)(de)對(dui)(dui)數減去分母的(de)(de)對(dui)(dui)數。換(huan)句話說，上面的(de)(de)方(fang)程還包括對(dui)(dui)數的(de)(de)差(cha)。注意(yi)，程函方(fang)程中(zhong)的(de)(de)算符可被(bei)表示(shi)為

37、在本發明的(de)上下文中，橫向相位梯(ti)度被理解為橫向于(yu)成像(xiang)系統的(de)光學軸線(xian)的(de)相位梯(ti)度。

38、在本發(fa)(fa)(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)下文(wen)中，“具(ju)有帶連續導(dao)數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)衰減(jian)(jian)曲線的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濾波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)”被理解為(wei)(wei)(wei)被布置為(wei)(wei)(wei)使電(dian)磁(ci)輻射衰減(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濾波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)，并(bing)且其中衰減(jian)(jian)由曲線描(miao)述(shu)，其中衰減(jian)(jian)曲線相(xiang)對于(yu)位置的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)數在濾波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)區域(yu)內是連續的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。連續導(dao)數可(ke)為(wei)(wei)(wei)可(ke)變連續導(dao)數或恒(heng)定連續導(dao)數。這(zhe)類濾波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用是一種(zhong)手段，用于(yu)誘發(fa)(fa)(fa)形式(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)畸變波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)場的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)關性，或者包(bao)括形式(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)其他形式(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)關性。濾波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)可(ke)為(wei)(wei)(wei)分立(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理組件，或者它可(ke)為(wei)(wei)(wei)光學(xue)(xue)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)另一個光學(xue)(xue)組件所(suo)固有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。例如，透鏡(jing)自(zi)然具(ju)有衰減(jian)(jian)曲線，其可(ke)由衰減(jian)(jian)濾波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)等效(xiao)地表(biao)示，該衰減(jian)(jian)濾波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)能(neng)夠誘發(fa)(fa)(fa)如上(shang)所(suo)述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)畸變波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)形的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)關性。特(te)別是在x射線顯微術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，x射線透鏡(jing)具(ju)有高斯衰減(jian)(jian)曲線，這(zhe)使得(de)本發(fa)(fa)(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法根本不(bu)需要任何單獨(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濾波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)即(ji)可(ke)工作(zuo)，因為(wei)(wei)(wei)這(zhe)都是透鏡(jing)本身(shen)固有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

39、在本發明(ming)的(de)上下文(wen)中，“電磁輻射源”被(bei)理解為能(neng)夠提(ti)供電磁輻射的(de)任何種類(lei)的(de)源。例如，當電磁輻射包括(kuo)可(ke)見光(guang)(guang)時，源可(ke)為光(guang)(guang)源，諸如發光(guang)(guang)二極管(led)。

40、電(dian)磁(ci)輻射(she)源(yuan)(yuan)(yuan)可(ke)(ke)包括(kuo)一(yi)個(ge)(ge)或多個(ge)(ge)單(dan)獨的(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)輻射(she)源(yuan)(yuan)(yuan)。例(li)如，它可(ke)(ke)為(wei)(wei)單(dan)個(ge)(ge)源(yuan)(yuan)(yuan)，或者(zhe)它可(ke)(ke)為(wei)(wei)以任何配置分布的(de)(de)(de)多個(ge)(ge)源(yuan)(yuan)(yuan)。電(dian)磁(ci)輻射(she)源(yuan)(yuan)(yuan)可(ke)(ke)包括(kuo)第一(yi)電(dian)磁(ci)輻射(she)源(yuan)(yuan)(yuan)和第二電(dian)磁(ci)輻射(she)源(yuan)(yuan)(yuan)，其中這兩(liang)個(ge)(ge)源(yuan)(yuan)(yuan)是兩(liang)個(ge)(ge)不同的(de)(de)(de)實(shi)體。作為(wei)(wei)示例(li)，電(dian)磁(ci)輻射(she)源(yuan)(yuan)(yuan)可(ke)(ke)為(wei)(wei)被實(shi)施為(wei)(wei)光(guang)板上的(de)(de)(de)led的(de)(de)(de)光(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)。由此，通過(guo)在點亮各個(ge)(ge)led之間進行切(qie)換，可(ke)(ke)改變光(guang)在目標上的(de)(de)(de)入射(she)角(jiao)。

41、在(zai)本發明的(de)上下文中，“電(dian)磁輻(fu)射檢測器(qi)”被理解為能夠記錄/捕獲波場強度圖的(de)任何(he)種(zhong)類(lei)的(de)設備。例如，電(dian)磁輻(fu)射檢測器(qi)可為影像設備。

42、在本發明(ming)的實施例(li)中(zhong)，所(suo)述(shu)(shu)第一波場強度圖(tu)和所(suo)述(shu)(shu)第二波場強度圖(tu)代表光的強度，所(suo)述(shu)(shu)光包(bao)括(kuo)從(cong)400納(na)米(mi)至700納(na)米(mi)的范圍內的頻率。

43、在本發(fa)明的(de)可替(ti)代實施例中(zhong)，所(suo)(suo)述(shu)第一波(bo)場強度(du)圖和所(suo)(suo)述(shu)第二波(bo)場強度(du)圖可代表微波(bo)輻射、紅外(wai)輻射、紫外(wai)輻射或x射線輻射的(de)強度(du)。

44、在(zai)本(ben)發(fa)明的(de)(de)(de)(de)上下文中(zhong)，“波場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖的(de)(de)(de)(de)對(dui)數(shu)(shu)(shu)差”被(bei)理(li)解為(wei)第(di)一(yi)波場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(強(qiang)(qiang)度(du)值)的(de)(de)(de)(de)對(dui)數(shu)(shu)(shu)與第(di)二波場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(強(qiang)(qiang)度(du)值)的(de)(de)(de)(de)對(dui)數(shu)(shu)(shu)之間的(de)(de)(de)(de)差。根(gen)據本(ben)發(fa)明的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)施(shi)例(li)，這些(xie)強(qiang)(qiang)度(du)可(ke)對(dui)應(ying)于兩個波場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖中(zhong)完全相同(tong)的(de)(de)(de)(de)像(xiang)素(su)，即像(xiang)素(su)位置。熟練的(de)(de)(de)(de)讀(du)者(zhe)將(jiang)容(rong)易理(li)解，對(dui)數(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)差也可(ke)意味著(zhu)分(fen)數(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)對(dui)數(shu)(shu)(shu)，即應(ying)當注意，根(gen)據本(ben)發(fa)明的(de)(de)(de)(de)方法，對(dui)數(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)也可(ke)意味著(zhu)對(dui)數(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)近(jin)(jin)似(si)(si)(si)值的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)。例(li)如，可(ke)使(shi)用(yong)(yong)例(li)如泰勒展開(kai)來(lai)近(jin)(jin)似(si)(si)(si)對(dui)數(shu)(shu)(shu)。對(dui)數(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)近(jin)(jin)似(si)(si)(si)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)，以(yi)及由此(ci)對(dui)數(shu)(shu)(shu)差的(de)(de)(de)(de)近(jin)(jin)似(si)(si)(si)，對(dui)于該方法的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)定實(shi)(shi)施(shi)方式可(ke)為(wei)特(te)(te)別的(de)(de)(de)(de)，諸如計算(suan)機(ji)實(shi)(shi)施(shi)方式，其中(zhong)通(tong)過使(shi)用(yong)(yong)這類近(jin)(jin)似(si)(si)(si)可(ke)顯著(zhu)降低在(zai)大的(de)(de)(de)(de)波場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖上執行(xing)元素(su)對(dui)數(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)計算(suan)成本(ben)。

45、通(tong)過本(ben)發明，預(yu)期在捕(bu)(bu)獲第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)波(bo)(bo)場(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖(tu)(tu)和第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)波(bo)(bo)場(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖(tu)(tu)的(de)(de)步(bu)驟中使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)源(yuan)可(ke)(ke)(ke)為(wei)(wei)相(xiang)(xiang)同的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)源(yuan)，或(huo)者(zhe)(zhe)不(bu)同的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)源(yuan)。例如，第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)源(yuan)可(ke)(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)捕(bu)(bu)獲第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)波(bo)(bo)場(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖(tu)(tu)，并且不(bu)同于(yu)(yu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)源(yuan)的(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)源(yuan)可(ke)(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)捕(bu)(bu)獲第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)波(bo)(bo)場(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖(tu)(tu)。在電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)源(yuan)相(xiang)(xiang)同的(de)(de)情況下，其被(bei)理(li)解為(wei)(wei)是(shi)相(xiang)(xiang)同的(de)(de)物理(li)實體。以相(xiang)(xiang)似的(de)(de)方式，第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)濾(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)捕(bu)(bu)獲第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)波(bo)(bo)場(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖(tu)(tu)，并且第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)濾(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)捕(bu)(bu)獲第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)波(bo)(bo)場(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖(tu)(tu)。第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)濾(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)和第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)濾(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)(ke)為(wei)(wei)相(xiang)(xiang)同的(de)(de)濾(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)，即它們(men)是(shi)相(xiang)(xiang)同的(de)(de)物理(li)實體，或(huo)者(zhe)(zhe)它們(men)可(ke)(ke)(ke)為(wei)(wei)不(bu)同的(de)(de)濾(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)。同樣，電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)捕(bu)(bu)獲第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)波(bo)(bo)場(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖(tu)(tu)，該(gai)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)波(bo)(bo)場(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖(tu)(tu)可(ke)(ke)(ke)被(bei)表示(shi)為(wei)(wei)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)，并且電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)捕(bu)(bu)獲第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)波(bo)(bo)場(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖(tu)(tu)，該(gai)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)波(bo)(bo)場(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)圖(tu)(tu)可(ke)(ke)(ke)被(bei)表示(shi)為(wei)(wei)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)。第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)和第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)(ke)為(wei)(wei)相(xiang)(xiang)同的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)，即它們(men)是(shi)相(xiang)(xiang)同的(de)(de)物理(li)實體，或(huo)者(zhe)(zhe)它們(men)可(ke)(ke)(ke)為(wei)(wei)不(bu)同的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)。預(yu)期根(gen)據(ju)本(ben)發明的(de)(de)方法，可(ke)(ke)(ke)使用(yong)(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)源(yuan)、濾(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)和電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)射(she)(she)(she)(she)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)任何組(zu)合。

46、作為第一(yi)示(shi)例(li)(li)(li)，單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)可與(yu)第一(yi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、第二(er)(er)(er)濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi))和(he)(he)單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)檢(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)實體)結(jie)合(he)使(shi)用。作為第二(er)(er)(er)示(shi)例(li)(li)(li)，單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)可與(yu)單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(即，在(zai)作為濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)物理(li)實體上)和(he)(he)單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)檢(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)實體)結(jie)合(he)使(shi)用。作為第三(san)示(shi)例(li)(li)(li)，第一(yi)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和(he)(he)第二(er)(er)(er)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(這(zhe)(zhe)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)是(shi)(shi)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan))可與(yu)第一(yi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)第二(er)(er)(er)濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(這(zhe)(zhe)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi))以及單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)檢(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)實體)結(jie)合(he)使(shi)用。作為第四示(shi)例(li)(li)(li)，第一(yi)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和(he)(he)第二(er)(er)(er)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(這(zhe)(zhe)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)是(shi)(shi)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan))可與(yu)單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)實體)和(he)(he)單(dan)(dan)(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)檢(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)結(jie)合(he)使(shi)用。上述(shu)四個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)示(shi)例(li)(li)(li)還可通過(guo)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和(he)(he)濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)與(yu)第一(yi)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)檢(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)第二(er)(er)(er)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)檢(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(這(zhe)(zhe)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)檢(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi))結(jie)合(he)而(er)改(gai)變(bian)，由此(ci)(ci)總(zong)共有電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)、濾(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)輻(fu)(fu)射(she)(she)檢(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)實施方式的(de)(de)(de)(de)八個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)示(shi)例(li)(li)(li)。因(yin)此(ci)(ci)，熟練的(de)(de)(de)(de)讀者將容易理(li)解，存在(zai)(或不存在(zai))像“第一(yi)”和(he)(he)“第二(er)(er)(er)”這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)規(gui)定本身并不規(gui)定應該使(shi)用任何特(te)定數目(mu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征。

47、根據(ju)本(ben)發明的實施(shi)例，所(suo)述(shu)第(di)一(yi)非(fei)相干傾斜(xie)像差與(yu)所(suo)述(shu)第(di)二非(fei)相干傾斜(xie)像差之間的所(suo)述(shu)差通過(guo)在幾何(he)上(shang)改(gai)變所(suo)述(shu)電磁輻射源、所(suo)述(shu)目(mu)標(biao)以及所(suo)述(shu)第(di)一(yi)濾(lv)波器和/或所(suo)述(shu)第(di)二濾(lv)波器中的一(yi)個或多個來實現。

48、在本(ben)發(fa)明(ming)的(de)上下文中(zhong)，“在幾何上改(gai)變(bian)”包括改(gai)變(bian)位(wei)置(zhi)和(he)(he)/或(huo)取(qu)(qu)向。通過在幾何上改(gai)變(bian)所(suo)述(shu)電磁輻射源(yuan)、所(suo)述(shu)目標以及所(suo)述(shu)第一濾波器和(he)(he)/或(huo)所(suo)述(shu)第二濾波器中(zhong)的(de)一個或(huo)多(duo)個，當然(ran)也理解，這些中(zhong)的(de)任(ren)一個之間(jian)的(de)相(xiang)對(dui)位(wei)置(zhi)和(he)(he)/或(huo)取(qu)(qu)向可改(gai)變(bian)。

49、通過(guo)這類(lei)幾何上的(de)改變實(shi)現非相干(gan)傾斜像差的(de)差的(de)優點在(zai)于，可精確(que)地(di)確(que)定傾斜量，并因此在(zai)根據(ju)本(ben)發明的(de)方法中將傾斜量精確(que)地(di)計算在(zai)內。

50、根據本發明(ming)的(de)(de)(de)(de)實施例，所(suo)(suo)述第(di)(di)(di)一傾斜與所(suo)(suo)述第(di)(di)(di)二(er)傾斜之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)述差通(tong)過(guo)對(dui)所(suo)(suo)述電磁輻射(she)(she)源(yuan)執行幾(ji)何上的(de)(de)(de)(de)改變來(lai)實現(xian)。這種(zhong)幾(ji)何上的(de)(de)(de)(de)改變可(ke)包括電磁輻射(she)(she)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)位置和/或取向的(de)(de)(de)(de)改變，由(you)(you)此實現(xian)目標的(de)(de)(de)(de)照(zhao)(zhao)射(she)(she)角(jiao)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)改變。位置的(de)(de)(de)(de)改變可(ke)通(tong)過(guo)電磁輻射(she)(she)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)橫向位移(yi)來(lai)實現(xian)。例如，電磁輻射(she)(she)源(yuan)可(ke)在垂直(zhi)于光學軸線的(de)(de)(de)(de)平面中物(wu)理移(yi)動。在本發明(ming)的(de)(de)(de)(de)又一實施例中，通(tong)過(guo)從由(you)(you)第(di)(di)(di)一電磁輻射(she)(she)源(yuan)照(zhao)(zhao)射(she)(she)目標切(qie)換至(zhi)由(you)(you)第(di)(di)(di)二(er)電磁輻射(she)(she)源(yuan)照(zhao)(zhao)射(she)(she)目標來(lai)實現(xian)目標的(de)(de)(de)(de)照(zhao)(zhao)射(she)(she)角(jiao)度(du)(du)。

51、根據本發明的(de)(de)(de)實施例，所(suo)述第一傾(qing)斜與(yu)所(suo)述第二傾(qing)斜之間的(de)(de)(de)所(suo)述差通過對所(suo)述目(mu)標(biao)執行幾何(he)上的(de)(de)(de)改(gai)變來實現。這(zhe)種幾何(he)上的(de)(de)(de)改(gai)變可包括目(mu)標(biao)的(de)(de)(de)位置和/或取向的(de)(de)(de)改(gai)變。位置的(de)(de)(de)改(gai)變可例如(ru)通過目(mu)標(biao)的(de)(de)(de)橫向位移來實現。

52、根據本發明的(de)實(shi)施例，所(suo)述(shu)第一傾斜與所(suo)述(shu)第二傾斜之間的(de)所(suo)述(shu)差通(tong)過(guo)對所(suo)述(shu)濾(lv)波(bo)器執(zhi)行幾(ji)何上(shang)的(de)改變來實(shi)現，所(suo)述(shu)濾(lv)波(bo)器具有帶連續導數的(de)衰減度。這種幾(ji)何上(shang)的(de)改變可包括濾(lv)波(bo)器位(wei)置的(de)改變，諸如通(tong)過(guo)濾(lv)波(bo)器的(de)橫向位(wei)移實(shi)現的(de)改變。

53、根據(ju)本(ben)發明(ming)的(de)(de)(de)實施例，所(suo)述(shu)在幾何上(shang)改(gai)(gai)變(bian)包括改(gai)(gai)變(bian)所(suo)述(shu)目標的(de)(de)(de)照射角度、所(suo)述(shu)第一濾(lv)波(bo)器和(he)/或所(suo)述(shu)第二濾(lv)波(bo)器的(de)(de)(de)橫(heng)向位移(yi)以及所(suo)述(shu)目標的(de)(de)(de)橫(heng)向位移(yi)中的(de)(de)(de)一個或多(duo)個。

54、通過這類幾何上(shang)的(de)改變實現非(fei)相(xiang)干傾斜(xie)像(xiang)差的(de)差的(de)優點在于，可精(jing)確(que)(que)地確(que)(que)定傾斜(xie)量(liang)，并因此在根據本發明的(de)方法中(zhong)將(jiang)傾斜(xie)量(liang)精(jing)確(que)(que)地計(ji)算在內(nei)。

55、根據本(ben)發明的(de)實施例，所述幾何(he)上的(de)改變(bian)包括所述電(dian)磁輻(fu)射源(yuan)對所述目標的(de)照射角度(du)的(de)改變(bian)。換句(ju)話說，電(dian)磁輻(fu)射源(yuan)可位(wei)移(yi)，諸(zhu)如(ru)橫向地(di)位(wei)移(yi)，以從(cong)另一個(ge)入(ru)射角用電(dian)磁輻(fu)射照射目標。另選(xuan)地(di)，可使用反(fan)射鏡來操縱目標上的(de)輻(fu)射。

56、根據本發明的實(shi)施例，所述幾何上的改變包括所述第一濾(lv)波器和/或所述第二濾(lv)波器的橫(heng)向位移。

57、根據本發(fa)明(ming)的(de)實施例(li)，所述(shu)幾何上的(de)改變包(bao)括(kuo)所述(shu)目標的(de)橫向(xiang)位移。

58、橫(heng)向位(wei)移可被(bei)理(li)解為橫(heng)向于光學軸線的位(wei)移。

59、根據本發明的(de)(de)實(shi)施例(li)，用(yong)于(yu)(yu)捕獲所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)波場強度圖(tu)的(de)(de)所(suo)(suo)述(shu)電(dian)磁(ci)(ci)輻(fu)射源(yuan)(yuan)是第(di)(di)(di)一(yi)(yi)電(dian)磁(ci)(ci)輻(fu)射源(yuan)(yuan)，其中用(yong)于(yu)(yu)捕獲所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)二(er)波場強度圖(tu)的(de)(de)所(suo)(suo)述(shu)電(dian)磁(ci)(ci)輻(fu)射源(yuan)(yuan)是第(di)(di)(di)二(er)電(dian)磁(ci)(ci)輻(fu)射源(yuan)(yuan)，并且(qie)其中所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)二(er)電(dian)磁(ci)(ci)輻(fu)射源(yuan)(yuan)相對(dui)于(yu)(yu)所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)電(dian)磁(ci)(ci)輻(fu)射源(yuan)(yuan)位移。

60、由(you)此實現了在第(di)一非(fei)相(xiang)干傾斜像差與(yu)第(di)二非(fei)相(xiang)干傾斜像差之間改(gai)變(bian)的有(you)利方(fang)式。通過具有(you)相(xiang)對于(yu)彼(bi)此位移的兩(liang)個(ge)電(dian)磁(ci)輻射源(yuan)，實現了可通過從第(di)一電(dian)磁(ci)輻射源(yuan)的照射切(qie)換(huan)至第(di)二電(dian)磁(ci)輻射源(yuan)的照射來改(gai)變(bian)目標(biao)的照射角度。

61、例(li)如(ru)，如(ru)果(guo)電磁(ci)輻射包括從光(guang)(guang)源發射的(de)光(guang)(guang)，則電磁(ci)輻射/光(guang)(guang)的(de)兩(liang)個源可(ke)為單獨的(de)led。

62、根據本發明的實施例，所述第一濾波器(qi)(qi)和/或所述第二濾波器(qi)(qi)是高(gao)斯濾波器(qi)(qi)。

63、高斯(si)濾(lv)波器(qi)被(bei)理解為具(ju)有可基本上由高斯(si)函(han)數(shu)描述的衰減(jian)曲線的濾(lv)波器(qi)，即以下形式的函(han)數(shu)

64、

65、其中a、b和c是常數，x是變量(liang)(liang)，例如(ru)與(yu)位置(zhi)相關的(de)變量(liang)(liang)。

66、顯然(ran)，高(gao)斯函數(shu)(shu)具(ju)(ju)有連(lian)(lian)續導數(shu)(shu)，因(yin)(yin)為高(gao)斯函數(shu)(shu)的導數(shu)(shu)就是高(gao)斯函數(shu)(shu)本身，它(ta)是連(lian)(lian)續函數(shu)(shu)。因(yin)(yin)此，由高(gao)斯函數(shu)(shu)描述的衰減(jian)曲線自然(ran)也(ye)是具(ju)(ju)有連(lian)(lian)續導數(shu)(shu)的衰減(jian)曲線。高(gao)斯函數(shu)(shu)也(ye)具(ju)(ju)有一階分量，即(ji)并因(yin)(yin)此它(ta)是傾斜像(xiang)差。

67、根據本發明的實施例(li)，所(suo)(suo)述(shu)第一濾(lv)波器和/或所(suo)(suo)述(shu)第二(er)濾(lv)波器定位在(zai)所(suo)(suo)述(shu)目標與所(suo)(suo)述(shu)電磁(ci)輻射檢測器之間(jian)。

68、根據本發(fa)明(ming)的可替代實施例，所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)一濾(lv)波器(qi)和/或所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)濾(lv)波器(qi)定位在所(suo)(suo)述(shu)(shu)電磁輻射源與(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)目(mu)標(biao)之(zhi)間(jian)。當(dang)(dang)被稱為在之(zhi)間(jian)時，應(ying)當(dang)(dang)理(li)解，濾(lv)波器(qi)沿著光(guang)學軸線被放置在目(mu)標(biao)與(yu)電磁輻射檢測器(qi)之(zhi)間(jian)。

69、根據本(ben)發明的可替(ti)代實施例，所(suo)述(shu)第(di)一濾波器(qi)(qi)和/或所(suo)述(shu)第(di)二濾波器(qi)(qi)定位(wei)在所(suo)述(shu)電磁輻(fu)射源與(yu)所(suo)述(shu)目標之間。

70、根據(ju)本(ben)發(fa)明的實施例，所述第(di)一濾波(bo)器和所述第(di)二濾波(bo)器是相(xiang)同的濾波(bo)器。

71、通過相(xiang)同(tong)(tong)的濾(lv)波器(qi)應當(dang)理(li)(li)解(jie)，第一(yi)濾(lv)波器(qi)和第二濾(lv)波器(qi)是指完全相(xiang)同(tong)(tong)的物理(li)(li)實體，并且不(bu)(bu)僅僅是相(xiang)同(tong)(tong)類(lei)型的兩(liang)個不(bu)(bu)同(tong)(tong)的濾(lv)波器(qi)。應當(dang)注意，相(xiang)同(tong)(tong)的物理(li)(li)實體可指分立的濾(lv)波器(qi)，或(huo)者可指光學系統的另(ling)一(yi)個光學組件(諸如透(tou)鏡)中固有的濾(lv)波器(qi)。

72、根據本發明的實施例，所述第一濾(lv)波器(qi)和所述第二濾(lv)波器(qi)是不(bu)同的濾(lv)波器(qi)。

73、通過不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)濾(lv)波(bo)器應當理解，第一濾(lv)波(bo)器和第二(er)濾(lv)波(bo)器是(shi)指兩個不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)物理實體(ti)，然而不(bu)(bu)排除這兩個濾(lv)波(bo)器不(bu)(bu)相(xiang)似(si)。事實上，濾(lv)波(bo)器在(zai)類(lei)型、光學性質和尺寸方面可為相(xiang)同(tong)的(de)(de)。

74、根據本發明的實施例，檢索所述(shu)相(xiang)位梯度的所述(shu)步驟涉及使用以下項(xiang)

75、

76、其(qi)中i1(x1,y1)是(shi)(shi)位置(x1,y1)處的(de)所(suo)(suo)述(shu)第(di)一波(bo)場(chang)強(qiang)度(du)(du)(du)圖(tu)(tu)的(de)強(qiang)度(du)(du)(du)，其(qi)中i2(x1,y1)是(shi)(shi)位置(x1,y1)處的(de)所(suo)(suo)述(shu)第(di)二波(bo)場(chang)強(qiang)度(du)(du)(du)圖(tu)(tu)的(de)強(qiang)度(du)(du)(du)，并且其(qi)中|τ12|是(shi)(shi)所(suo)(suo)述(shu)第(di)一傾(qing)斜(xie)與(yu)所(suo)(suo)述(shu)第(di)二傾(qing)斜(xie)之間的(de)所(suo)(suo)述(shu)差的(de)所(suo)(suo)述(shu)幅度(du)(du)(du)。

77、上(shang)(shang)述(shu)項可(ke)用(yong)(yong)于(yu)確(que)定橫(heng)向(xiang)相(xiang)位梯度。應當注意，該(gai)項僅(jin)形成用(yong)(yong)于(yu)確(que)定橫(heng)向(xiang)相(xiang)位梯度的(de)公式的(de)一部分。換句話說，可(ke)存在應用(yong)(yong)于(yu)該(gai)項的(de)校正因(yin)子，并因(yin)此，橫(heng)向(xiang)相(xiang)位梯度可(ke)僅(jin)與上(shang)(shang)述(shu)項成比(bi)例。然而，這(zhe)不(bu)損害上(shang)(shang)述(shu)項的(de)重要(yao)性，這(zhe)一點確(que)實是本發(fa)明的(de)主要(yao)貢獻。

78、如(ru)上述項的(de)分母所(suo)示，使用了幅度(du)|τ12|。這個(ge)量表示兩(liang)個(ge)波場強(qiang)度(du)圖(tu)之間的(de)非(fei)相干傾(qing)斜像(xiang)差(cha)的(de)差(cha)的(de)幅度(du)，即第一非(fei)相干傾(qing)斜像(xiang)差(cha)與第二非(fei)相干傾(qing)斜像(xiang)差(cha)之間的(de)差(cha)的(de)幅度(du)。

79、如上述(shu)項的分子所示，波場(chang)強度圖的對數(shu)差(cha)由該項提供

80、log(i1(x1,y1))-log(i2(x1,y1))

81、在該項(xiang)中(zhong)看(kan)出，兩個(ge)對(dui)數(shu)表(biao)達(da)式之間(jian)存(cun)在差；包括第一(yi)(yi)強(qiang)度(du)(du)i1的(de)對(dui)數(shu)表(biao)達(da)式和包括第二(er)強(qiang)度(du)(du)i2的(de)對(dui)數(shu)表(biao)達(da)式。第一(yi)(yi)強(qiang)度(du)(du)是(shi)由第一(yi)(yi)波場強(qiang)度(du)(du)圖中(zhong)的(de)坐標(biao)x1和y1引用(yong)的(de)位置(zhi)的(de)強(qiang)度(du)(du)，并且第二(er)強(qiang)度(du)(du)是(shi)也(ye)由第二(er)波場強(qiang)度(du)(du)圖中(zhong)的(de)坐標(biao)x1和y1所引用(yong)的(de)對(dui)應位置(zhi)的(de)強(qiang)度(du)(du)。

82、根據本發明的(de)實施例，所(suo)述強(qiang)度(du)(du)i1和所(suo)述強(qiang)度(du)(du)i2代表所(suo)述第(di)一波(bo)場強(qiang)度(du)(du)圖和所(suo)述第(di)二波(bo)場強(qiang)度(du)(du)圖中對(dui)應像素的(de)強(qiang)度(du)(du)。

83、根(gen)據本發明的(de)(de)(de)(de)方(fang)法涉及至少(shao)基于波(bo)場(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)圖(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)對數(shu)差來(lai)確定(ding)(ding)橫向(xiang)相(xiang)位(wei)(wei)梯度(du)(du)(du)(du)。具(ju)(ju)體地(di)，使用的(de)(de)(de)(de)是(shi)相(xiang)應波(bo)場(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)圖(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)值的(de)(de)(de)(de)對數(shu)。在本發明的(de)(de)(de)(de)該實(shi)施例中，第(di)一波(bo)場(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)圖(tu)(tu)和(he)(he)第(di)二(er)波(bo)場(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)圖(tu)(tu)具(ju)(ju)有相(xiang)似的(de)(de)(de)(de)維度(du)(du)(du)(du)，即(ji)，它們可(ke)被(bei)描述(shu)為(wei)具(ju)(ju)有相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)數(shu)和(he)(he)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)分(fen)(fen)布(bu)，每個(ge)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)用像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)值或(huo)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)或(huo)簡稱(cheng)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)來(lai)描述(shu)。例如，波(bo)場(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)圖(tu)(tu)可(ke)兩(liang)者都包括512×512像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)、1024×1024像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)、1080×1920像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)、2048×2048像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)或(huo)任(ren)何其他數(shu)目的(de)(de)(de)(de)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)和(he)(he)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)分(fen)(fen)布(bu)。不管(guan)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)數(shu)目和(he)(he)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)分(fen)(fen)布(bu)如何，波(bo)場(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)圖(tu)(tu)關于這些都是(shi)相(xiang)似的(de)(de)(de)(de)。對于每個(ge)對應的(de)(de)(de)(de)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)對i1和(he)(he)i2，確定(ding)(ding)橫向(xiang)相(xiang)位(wei)(wei)梯度(du)(du)(du)(du)。由此可(ke)獲得具(ju)(ju)有與(yu)波(bo)場(chang)(chang)(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)圖(tu)(tu)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)數(shu)目和(he)(he)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su)(su)(su)(su)(su)分(fen)(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)目標的(de)(de)(de)(de)相(xiang)位(wei)(wei)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)。

84、根據(ju)本(ben)發(fa)明的實施例(li)，所(suo)述電磁(ci)輻(fu)射檢測(ce)器包括影像設備(bei)。

85、電磁輻射檢測器可包括(kuo)適于(yu)捕獲入射光并(bing)提(ti)供光的(de)(de)圖像表示的(de)(de)影(ying)像設備。

86、根據本發明的(de)實施例，用(yong)于捕(bu)獲所(suo)述(shu)第一波場(chang)強度圖的(de)所(suo)述(shu)電(dian)磁輻(fu)射檢測器(qi)(qi)和用(yong)于捕(bu)獲所(suo)述(shu)第二(er)波場(chang)強度圖的(de)所(suo)述(shu)電(dian)磁輻(fu)射檢測器(qi)(qi)是相同(tong)的(de)電(dian)磁輻(fu)射檢測器(qi)(qi)。

87、根據本(ben)發明的(de)實(shi)施例，該(gai)方法進(jin)一步包(bao)括在諸如電(dian)子顯示器上(shang)產生橫(heng)向相位(wei)梯度圖(tu)并電(dian)子再現所述橫(heng)向相位(wei)梯度圖(tu)的(de)步驟。

88、通(tong)過橫向(xiang)相位梯(ti)度圖應當理解描繪橫向(xiang)相位梯(ti)度的圖像。

89、根據本發(fa)明的實施例(li)，確(que)定所(suo)(suo)述橫向(xiang)相位梯度(du)的所(suo)(suo)述步(bu)驟(zou)可(ke)包括使用所(suo)(suo)述第一波(bo)場強度(du)圖(tu)和所(suo)(suo)述第二波(bo)場強度(du)圖(tu)的數(shu)字配準。

90、通過數字(zi)(zi)配準(zhun)(zhun)應當理解，將不(bu)同數據集變(bian)換至一(yi)個(ge)坐標系中(zhong)的(de)(de)計算機實施的(de)(de)過程(cheng)。具(ju)體(ti)地，在(zai)本發(fa)明(ming)的(de)(de)上(shang)下文中(zhong)，由(you)于(yu)誘(you)發(fa)了非相干傾(qing)斜像差的(de)(de)改變(bian)，因此(ci)(ci)第一(yi)波(bo)(bo)場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)和(he)第二波(bo)(bo)場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)可為目標的(de)(de)不(bu)同表(biao)示。取決于(yu)產生兩個(ge)波(bo)(bo)場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)圖(tu)的(de)(de)環境(jing)，有必要執行(xing)數字(zi)(zi)配準(zhun)(zhun)，以確保(bao)波(bo)(bo)場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)圖(tu)可被適當地比較，即，所做(zuo)的(de)(de)是強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)對數的(de)(de)正確差。在(zai)實踐中(zhong)，數字(zi)(zi)配準(zhun)(zhun)可包括將波(bo)(bo)場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)圖(tu)相對于(yu)彼此(ci)(ci)移位，使得它(ta)們(men)相對于(yu)兩個(ge)波(bo)(bo)場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)圖(tu)中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)(de)共同特征對準(zhun)(zhun)。這可暗指(zhi)兩個(ge)不(bu)同波(bo)(bo)場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)圖(tu)中(zhong)的(de)(de)坐標(x1,y1)對應于(yu)目標上(shang)的(de)(de)共同特征位置(zhi)。

91、根(gen)據(ju)本發明的實施例，所(suo)述第(di)一(yi)濾波器和(he)所(suo)述第(di)二濾波器的所(suo)述衰減曲線具有(you)可變的連(lian)續導數。

92、在(zai)(zai)(zai)本(ben)發明的(de)(de)(de)(de)上下文(wen)中，衰(shuai)減(jian)曲線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)“可變(bian)連續(xu)導(dao)數(shu)”被理解為衰(shuai)減(jian)曲線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)導(dao)數(shu)在(zai)(zai)(zai)空(kong)間(jian)上而不(bu)是(shi)在(zai)(zai)(zai)時間(jian)上變(bian)化。在(zai)(zai)(zai)前面的(de)(de)(de)(de)公(gong)開中提到的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)減(jian)曲線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)導(dao)數(shu)是(shi)濾(lv)波器的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)減(jian)相對于位(wei)置的(de)(de)(de)(de)導(dao)數(shu)。在(zai)(zai)(zai)本(ben)實施(shi)例(li)中，該導(dao)數(shu)在(zai)(zai)(zai)空(kong)間(jian)上是(shi)可變(bian)的(de)(de)(de)(de)，這意指該導(dao)數(shu)在(zai)(zai)(zai)空(kong)間(jian)/位(wei)置上取不(bu)同的(de)(de)(de)(de)值。表(biao)現(xian)出這類行為的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)減(jian)曲線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)示(shi)例(li)是(shi)高(gao)斯類型的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)減(jian)曲線(xian)(xian)(xian)。高(gao)斯函(han)數(shu)相對于其變(bian)量(liang)(在(zai)(zai)(zai)這種情況(kuang)下，變(bian)量(liang)是(shi)位(wei)置)的(de)(de)(de)(de)導(dao)數(shu)也是(shi)高(gao)斯函(han)數(shu)，并且高(gao)斯函(han)數(shu)是(shi)取決于變(bian)量(liang)取不(bu)同值的(de)(de)(de)(de)連續(xu)函(han)數(shu)。因此，這類衰(shuai)減(jian)曲線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)導(dao)數(shu)表(biao)現(xian)出可變(bian)的(de)(de)(de)(de)連續(xu)行為。

93、應(ying)當注意，根據(ju)本發明(ming)的(de)(de)實(shi)施(shi)例，衰(shuai)(shuai)減(jian)曲線的(de)(de)可(ke)(ke)變連續導數可(ke)(ke)與關于第(di)一濾(lv)波(bo)器(qi)(qi)和(he)第(di)二(er)濾(lv)波(bo)器(qi)(qi)的(de)(de)可(ke)(ke)變連續導數不(bu)同(tong)，因為(wei)(wei)第(di)一濾(lv)波(bo)器(qi)(qi)和(he)第(di)二(er)濾(lv)波(bo)器(qi)(qi)可(ke)(ke)為(wei)(wei)不(bu)同(tong)的(de)(de)濾(lv)波(bo)器(qi)(qi)。因此，本實(shi)施(shi)例一般(ban)應(ying)當被(bei)理解為(wei)(wei)第(di)一濾(lv)波(bo)器(qi)(qi)和(he)第(di)二(er)濾(lv)波(bo)器(qi)(qi)具有可(ke)(ke)變的(de)(de)連續導數，并(bing)且第(di)一濾(lv)波(bo)器(qi)(qi)和(he)第(di)二(er)濾(lv)波(bo)器(qi)(qi)的(de)(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)曲線(和(he)導數)可(ke)(ke)以(yi)不(bu)同(tong)。

94、根(gen)據本(ben)發明的另一實施例，所(suo)述(shu)第一濾波器(qi)和所(suo)述(shu)第二濾波器(qi)的所(suo)述(shu)衰減(jian)曲線(xian)具有恒(heng)定連續導數。

95、在(zai)(zai)(zai)(zai)本發明的(de)(de)上(shang)(shang)下文中，衰減(jian)曲(qu)(qu)線的(de)(de)“恒(heng)(heng)定連續(xu)導(dao)數(shu)(shu)(shu)”被(bei)理(li)解為(wei)衰減(jian)曲(qu)(qu)線的(de)(de)導(dao)數(shu)(shu)(shu)在(zai)(zai)(zai)(zai)空間(jian)(jian)上(shang)(shang)是(shi)(shi)恒(heng)(heng)定的(de)(de)，而不是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)時間(jian)(jian)上(shang)(shang)是(shi)(shi)恒(heng)(heng)定的(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)(zai)前面的(de)(de)公開中提到的(de)(de)衰減(jian)曲(qu)(qu)線的(de)(de)導(dao)數(shu)(shu)(shu)是(shi)(shi)濾波器的(de)(de)衰減(jian)相(xiang)對于位置的(de)(de)導(dao)數(shu)(shu)(shu)。在(zai)(zai)(zai)(zai)本實施例(li)中，該導(dao)數(shu)(shu)(shu)在(zai)(zai)(zai)(zai)空間(jian)(jian)上(shang)(shang)是(shi)(shi)恒(heng)(heng)定的(de)(de)，這意指該導(dao)數(shu)(shu)(shu)在(zai)(zai)(zai)(zai)空間(jian)(jian)/位置上(shang)(shang)取(qu)相(xiang)同的(de)(de)值。表現出這類(lei)行(xing)為(wei)的(de)(de)衰減(jian)曲(qu)(qu)線的(de)(de)示例(li)是(shi)(shi)線性類(lei)型的(de)(de)衰減(jian)曲(qu)(qu)線，因為(wei)線性函數(shu)(shu)(shu)的(de)(de)導(dao)數(shu)(shu)(shu)是(shi)(shi)常(chang)數(shu)(shu)(shu)。

96、應當注意，根據本(ben)(ben)發明(ming)的(de)實施例，由于第(di)(di)一濾波器(qi)(qi)和(he)(he)(he)第(di)(di)二濾波器(qi)(qi)可為不(bu)同的(de)濾波器(qi)(qi)，衰(shuai)減曲線的(de)恒(heng)定(ding)(ding)連續導(dao)(dao)數可以(yi)不(bu)同于關于第(di)(di)一濾波器(qi)(qi)和(he)(he)(he)第(di)(di)二濾波器(qi)(qi)的(de)恒(heng)定(ding)(ding)連續導(dao)(dao)數。因此，本(ben)(ben)實施例一般應當被理解為第(di)(di)一濾波器(qi)(qi)和(he)(he)(he)第(di)(di)二濾波器(qi)(qi)具有恒(heng)定(ding)(ding)連續導(dao)(dao)數，并(bing)且(qie)第(di)(di)一濾波器(qi)(qi)和(he)(he)(he)第(di)(di)二濾波器(qi)(qi)的(de)衰(shuai)減曲線(和(he)(he)(he)導(dao)(dao)數)可以(yi)不(bu)同。

97、本發明的(de)另一(yi)方面涉及一(yi)種成像系統，包括：

98、-電(dian)磁輻射源(yuan)；

99、-電磁(ci)輻(fu)射檢測器；

100、-一(yi)個或多個濾波器，其具有(you)帶連續導數的衰(shuai)減度，定位在所述電(dian)磁輻(fu)射(she)源(yuan)與所述電(dian)磁輻(fu)射(she)檢測器之間；

101、-計算機處理(li)器；以及(ji)

102、-包含計(ji)(ji)算(suan)機(ji)實施(shi)的指令(ling)的存儲(chu)器，所(suo)述(shu)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)實施(shi)的指令(ling)在(zai)由所(suo)述(shu)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)處理器執行時(shi)，執行根據上述(shu)規定中的任一個的方法的步驟，

103、其中所述(shu)成像系統(tong)被配置為能夠在(zai)第(di)一傾斜(xie)度(du)與第(di)二傾斜(xie)度(du)之間(jian)調節。

104、由此提供了一(yi)種成像系統，其具有與關于根據本發(fa)明的(de)方法所(suo)述相(xiang)同的(de)優點。具體(ti)地，提供了一(yi)種至少(shao)具有以(yi)下優點的(de)成像系統：

105、第一，成(cheng)像(xiang)系統是(shi)多用途的(de)，并且可用于許多應用和設備中，包括細(xi)胞和其他生物受試(shi)者的(de)高速定量相襯成(cheng)像(xiang)、全息顯微術、計算(suan)機(ji)成(cheng)像(xiang)設備諸如手(shou)機(ji)影像(xiang)設備中(尤其用于圖像(xiang)的(de)重新聚焦(jiao))、增強現實系統(尤其用于測(ce)距)和虛(xu)擬現實視頻捕獲(huo)系統(尤其是(shi)景深)。

106、第二，成像系統根據(ju)分(fen)析方法(fa)操作，并因此不依賴于數值解。這使(shi)得成像系統簡單且快速，并因此可(ke)用(yong)于許多應用(yong)。

107、第三，成像系統不(bu)需(xu)要關于感(gan)興趣(qu)/正在研究(jiu)的(de)(de)目標(biao)的(de)(de)預先假(jia)設。由此提供(gong)了一種成像系統，其潛在地(di)比(bi)用于例如光場成像的(de)(de)現有系統快得多(duo)且更強固。

108、在本發(fa)明(ming)的實(shi)施(shi)例中，成(cheng)像系統可(ke)進一步(bu)包括(kuo)附加光(guang)學組件，諸如一個或多個光(guang)學透鏡。

109、在本(ben)發(fa)明的(de)實施例(li)中，成像(xiang)系統在顯微鏡(jing)(jing)中實施，以(yi)用于執行顯微鏡(jing)(jing)檢查，諸如光(guang)學顯微鏡(jing)(jing)檢查。

110、在本發(fa)明的實施例中，成(cheng)像(xiang)系統在手持電子設備中實施，諸如智能手機。

111、在本發明的實施(shi)例中，所(suo)述(shu)一個(ge)或(huo)多個(ge)濾波器(qi)的衰(shuai)減曲線具有(you)可變(bian)連續導數。

112、在本發明的實施例中，所述一個或多(duo)個濾波器(qi)的衰(shuai)減曲(qu)線具有恒定(ding)連續(xu)導數(shu)。

113、本發明的(de)另一方面(mian)涉及(ji)一種包含(han)指令的(de)計(ji)算(suan)機程序產品，該(gai)指令在由成像(xiang)系統的(de)計(ji)算(suan)機處理器(qi)執(zhi)行(xing)程序時，促使計(ji)算(suan)機處理器(qi)執(zhi)行(xing)根據(ju)上述規定中的(de)任一個的(de)方法的(de)步(bu)驟(zou)。

114、由(you)(you)此提(ti)供了一種計(ji)算(suan)機程序(xu)產(chan)品(pin)(例如，一件計(ji)算(suan)機軟件)，其(qi)在(zai)由(you)(you)計(ji)算(suan)機處(chu)理器執行時，實現與根據本發明的方法(fa)相同的優點。

115、本發明(ming)的(de)另一方面(mian)涉及根據上述規定中的(de)任一個的(de)方法或(huo)根據上述規定中的(de)任一個的(de)成像(xiang)系統的(de)用于對比度增強和/或(huo)數(shu)字重新聚焦的(de)應用。

116、根據(ju)本發明(ming)的其他實施例，根據(ju)本發明(ming)的方法和成像系統可用于重新聚焦、對比度(du)增(zeng)強(qiang)和/或3d重建(jian)。