本發明專利技術公開了一種基于渦旋光掃描的相位邊界探測系統，包括光源模塊，無限遠成像模塊和成像處理模塊，通過螺旋相位片產生聚焦渦旋光對樣品進行掃描，隨后利用無限遠光學模塊對樣品掃描點進行成像，無限遠光學系統設置與光源入射光拓撲核數相反的螺旋相位片，成像處理模塊對相位均一區域弱化處理，對相位變化區域強化處理，成像結果顯示相位邊界光強明顯高于相位均一處的光強，實現了對相位邊界強化處理的技術效果，且此技術方案對成像分辨率無影響。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光學成像，尤其涉及一種基于渦旋光掃描的相位邊界探測系統。
技術介紹
1、對物體邊緣特征信息探測研究和提取包括利用后期圖像處理方法或者在成像過程中直接實現對物體邊緣的檢測，這種方法大多是在光學系統的傅里葉面放置濾波片，濾去或者改變圖像特定傅里葉分量以實現對圖像邊界進行凸顯的功能。
2、目前最為廣泛使用的基于空間濾波實現邊緣探測的方法為螺旋相襯成像法，由jeffrey?a.?davis等人于2000年在image?processing?with?the?radial?hilberttransform:?theory?and?experiments一文中提出。方法為在4f系統的共焦傅里葉面放置螺旋相位片，此時成像面相位或強度梯度變化較大的區域會凸顯，但均一區域則會消光，最終成像效果即是圖像邊緣的凸顯，而且成像質量因受限于系統參數和光學元件的高精度要求容易出現成像質量層次不齊的情況，且成像分辨率不高。
技術實現思路
1、本申請實施例通過提供一種基于渦旋光掃描的相位邊界探測系統，實現了在不影響成像分辨率前提下對相位邊界強化處理和相位均一處弱化處理的成像技術效果。
2、本申請實施例提供了一種基于渦旋光掃描的相位邊界探測系統，包括：
3、光源模塊，采用螺旋相位片對樣品產生聚焦渦旋光的光源；
4、無限遠成像模塊，利用無限遠成像原理對樣品進行成像，其中所述無限遠成像模塊包含一個與所述光源模塊的螺旋相位片相反拓撲核的螺旋相位片；
>5、成像處理模塊，利用濾波片對相位均一區域光波弱化處理及對相位變化區域光波強化處理并進行強度捕捉記錄；6、其中，所述光源模塊的后焦面與所述無限遠成像模塊的前焦面重合，所述成像處理模塊的濾波片放置在所述無限遠成像模塊的后焦面平面。
7、優選的，所述光源模塊，具體由聚焦鏡頭和拓撲核數為的螺旋相位片組成。
8、優選的，所述無限遠成像系統包括2個透鏡或2個物鏡，所述2個透鏡或所述2個物鏡之間包括所述拓撲核數為-的螺旋相位片。
9、優選的，所述成像處理系統包括中心不透光的0級濾波片的濾波系統和強度捕捉系統。
10、優選的，所述0級濾波片中心不透光區域半徑大小通過計算無樣品情況下的成像面光斑的半徑得到的。
11、本申請實施例中提供的一個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：
12、1、本專利技術通過螺旋相位片產生聚焦渦旋光對樣品進行掃描，隨后利用無限遠光學系統對樣品掃描點進行成像，無限遠光學系統設置與光源入射光拓撲核數相反的螺旋相位片，成像處理模塊對相位均一區域弱化處理，對相位變化區域強化處理，成像結果顯示相位邊界光強明顯高于相位均一處的光強，實現了對相位邊界強化處理的技術效果，且此技術方案對成像分辨率無影響。
13、2、本專利技術提供的技術方案中無限遠成像模塊中2個物鏡或2個透鏡的距離設置沒有嚴格要求，整個技術方案涉及的光學元件較少且設置簡單，操作要求不高且操作簡單，實用性廣。
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【技術保護點】
1.一種基于渦旋光掃描的相位邊界探測系統，包括：
2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述光源模塊，具體由聚焦鏡頭和拓撲核數為的螺旋相位片組成。
3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述無限遠成像系統包括2個透鏡或2個物鏡，所述2個透鏡或所述2個物鏡之間包括所述拓撲核數為-的螺旋相位片。
4.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述成像處理系統包括中心不透光的0級濾波片的濾波系統和強度捕捉系統。
5.如權利要求4所述的系統，其特征在于，所述0級濾波片中心不透光區域半徑大小通過計算無樣品情況下的成像面光斑的半徑得到的。
【技術特征摘要】
1.一種基于渦旋光掃描的相位邊界探測系統，包括：
2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述光源模塊，具體由聚焦鏡頭和拓撲核數為的螺旋相位片組成。
3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述無限遠成像系統包括2個透鏡或2個物鏡，所述2個透鏡或所述2個物鏡之間包括...
【專利技術屬性】
技術研發人員：洪煦昊，孫旭輝，秦亦強，唐少春，
申請(專利權)人：海安南京大學高新技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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