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龙图腾网获悉南通大学申请的专利一种无透镜显微成像系统单帧自聚焦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：CN119291908B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21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：202411441012.8，技术领域涉及：G02B21/24；该发明授权一种无透镜显微成像系统单帧自聚焦方法是由张佳琳;刘畅;王振国;姜芮芮设计研发完成，并于2024-10-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无透镜显微成像系统单帧自聚焦方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种无透镜显微成像系统单帧自聚焦方法，首先利用单一波长的光源照射样品，采集该波长下的光强分布，然后利用角谱传播公式对采集到的光强图进行反传播，在预估离焦距离范围内生成不同离焦面的光场分布，接着将不同离焦面的光场复振幅模值与采集到的光强分布的开根号进行相减再进行平方，然后将平方所得的各矩阵中所有像素值进行求和，最后每个离焦面上对应一个求和值，所有离焦面上对应的值共同形成一维矩阵。对该一维矩阵进行二阶求导，求导后的曲线分布进行取模值，最终获得的曲线分布中最大值所对应的离焦距离就是最终的结果。本发明实现了在单帧情况下快速准确地确定无透镜显微成像系统的聚焦面。

本发明授权一种无透镜显微成像系统单帧自聚焦方法在权利要求书中公布了：1.一种无透镜显微成像系统单帧自聚焦方法，其特征在于，包括： 步骤1：利用单一波长的光源照射样品，采集样品单帧衍射光强分布I； 步骤2：预估成像系统的离焦范围，利用角谱传播公式对采集到的光强分布I在该范围内进行反传播，生成不同离焦距离处的光场分布； 步骤3：反传播生成的不同离焦面上的光场复振幅模值与采集到的光强分布的开根号进行先相减再平方； 步骤4：对步骤3平方所得的各矩阵，分别进行元素求和再进行两次求导，获得的曲线分布中最大值所对应的离焦距离则为最终的离焦距离； 所述步骤2包括如下具体步骤： 预估离焦距离范围为z1～zm，以step为步长对z1～zm内的离焦距离进行遍历，利用角谱传播公式对采集到的光强分布I进行反传播，生成不同距离处的光场分布U1～Un，n＝floor[zm-z1step]+1,floor代表向下取，步长step的取值范围为0.1μm～5μm； 所述步骤3包括以下具体步骤： 步骤3.1：对步骤2中得到的光场分布U1～Un分别取模值|U1|～|Un|； 步骤3.2：将取完模值后的值与采集到的光强分布的开根号进行相减，依序记为 步骤3.3：将3.2得到的各值进行平方，所得依序记为D1～Dn； 所述步骤4包括如下具体步骤： 步骤4.1：对步骤3中获得的D1～Dn矩阵中每个元素进行求和，所得依序记为∑∑D1～∑∑Dn； 步骤4.2：分别对∑∑D1～∑∑Dn先进行一次求导，求导结果依序记为∑∑D'1～∑∑D'n-1； 步骤4.3：分别对∑∑D'1～∑∑D'n-1再次进行求导，求导结果依序记为∑∑D”1～∑∑D”n-2； 步骤4.4：对∑∑D”1～∑∑D”n-2进行取模，依序记为|∑∑D”1|～|∑∑D”n-2|； 步骤4.5：|∑∑D”1|～|∑∑D”n-2|中最大值对应的序号记为k，则z1+k+1×step则为最终离焦距离。

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