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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利基于一阶一维微分运算函数超构表面的边缘检测成像方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118037758B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410105318.X，技术领域涉及：G06T7/13；该发明授权基于一阶一维微分运算函数超构表面的边缘检测成像方法是由丁旭旻;熊弘基;王新伟;刘俭设计研发完成，并于2024-01-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于一阶一维微分运算函数超构表面的边缘检测成像方法在说明书摘要公布了：基于一阶一维微分运算函数超构表面的边缘检测成像方法，它涉及一种边缘检测成像方法。本发明为了解决空间光调制器成像质量差、不利于集成且成本较高的问题。本发明的步骤包括步骤1、通过仿真手段设计并加工具有一阶一维微分运算函数特性的超构表面；步骤2、搭建以超构表面为核心进行一阶一维微分运算函数调制的光学系统，通过超构表面对待测输入图像成像，获得边缘检测图像；步骤3、通过边缘检测图像中的显影，确定输入图像的边缘轮廓，实现边缘检测效果。本发明属于光学显微成像与光学操控技术领域。

本发明授权基于一阶一维微分运算函数超构表面的边缘检测成像方法在权利要求书中公布了：1.基于一阶一维微分运算函数超构表面的边缘检测成像方法，其特征在于：所述基于一阶一维微分运算函数超构表面的边缘检测成像方法的步骤包括： 步骤1、通过仿真手段设计并加工具有一阶一维微分运算函数特性的超构表面；具体包括： S101、优化超构表面的材料，形状、几何参数，利用电磁仿真软件CST中基于有限元法的频域计算模块进行仿真运算，在单元结构周期和纳米柱高度一定的情况下，通过改变纳米柱长度和宽度，在适于加工的尺寸范围内寻找圆极化透射率最大的长度和宽度，作为传输相位的单元结构； S102、由一阶一维微分运算复振幅表达式，得到一阶一维微分运算函数相位分布； S103、根据选取的单元结构，结合传输相位的相位分布，生成边缘检测超构表面的加工文件； S104、采用电子束光刻结合反应离子束刻蚀的方式，进行超构表面的加工； 超构表面使用电子束光刻结合反应离子刻蚀制作；选用生长在双面抛光蓝宝石厚度为360nm的单晶硅外延片作为加工材料；然后将电子束光刻胶PMMAA4以每分钟3000转的速度旋转涂覆在基板上；采用电子束光刻技术，在30kV的加速电压，360pA的束流，100×100μm2的写入场条件下，在光刻胶上制备了对应的超透镜掩膜；随后将样品暴露在25%四甲基氢氧化铵溶液中室温浸泡2min，去离子水漂洗20s，异丙醇溶液中浸泡10s，之后用氮气吹干；随后，利用电感耦合等离子体反应离子刻蚀将图案转移到硅膜上；首先使用四氟化碳在100WICP功率和100W偏置功率，气体流量为45sccm持续5s，通过干法刻蚀去除表面氧化层；然后利用溴化氢气体设置气体流量为100sccm，400WICP功率，100W偏置功率，以83nmmin的速度刻蚀硅；蚀刻过程中衬底工作台温度设定为20℃，腔室压力设定为10mTorr；最后将样品浸入10%氢氟酸中浸泡15s，去除残留的光刻胶掩膜，用去离子水清洗，最后使用氮气吹干得到加工的超构表面； 步骤2、搭建以超构表面为核心进行一阶一维微分运算函数调制的光学系统，通过超构表面对待测输入图像成像，获得边缘检测图像； 步骤3、通过边缘检测图像中的显影，确定输入图像的边缘轮廓，实现边缘检测效果。

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