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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明公开了一种多向激发表面等离子体共振全息显微术的降采样方法，该方法利用压缩感知理论去除了原始成像方案中数百张全息图的冗余。通过改变多向激发表面等离子体共振强度与相位图像的融合方式，结合正则项设计图像重构模型，利用算法求解凸优化问题，实现高分辨率表面等离子体共振图像的精确重构。该方法在确保重构图像准确性的同时抑制背景噪声，并消除″拖尾″融合形成的晕圈，将系统采样数有效降低数十倍，提高了系统的时间分辨率。

主权项：1.一种多向激发表面等离子体共振全息显微术的降采样方法，其特征在于步骤如下：步骤1：利用多向激发表面等离子体共振全息显微术采集k张不同激发方向对应的全息图，其中k360，数值重建出各角度下的表面等离子体共振强度与相位分布，分别构成序列图{Ii}与{Pi}，其中1≤i≤k；步骤2：针对表面等离子体共振强度与相位序列图，均进行以下操作：对于每一个像素点，按照顺序提取数值序列，其长度为k，利用算法自动检测序列中的数据异常点即与中位数偏差较大的离群点并剔除，再计算剩余数据的平均值，此操作以三维矩阵的形式表示为D；步骤3：构建表面等离子体共振强度图像重构模型，根据图像特点，设置的正则项包含有限差分图像的l1范数即全变分与图像的l1范数，强度图像的重构表达式为：其中，λ和μ分别表示全变分和图像l1范数对应的正则化参数，将两个正则化参数设置为某合适数值，利用凸优化算法迭代计算以至收敛，得到重构图像Is后，根据样品区域强度数值大、背景区域强度数值小的特点，利用图像分割算法自动计算全局图像强度阈值以生成掩膜版，并将其与Is相乘得到强度重构图像的样品区域，再调整正则化参数二次重构得到Ib，与反向掩膜版相乘得到强度重构图像的背景区域，最终整合为表面等离子体共振强度重构图像；所述正则化参数的选取原则为：样品区域噪声小，设置较小的正则化参数即可完成去噪，较大的参数将导致其保真度降低；而背景区域噪声较大，需设置较大的正则化参数抑制噪声；所述掩膜版的构成为：样品区域数值为1，背景区域数值为0；反向掩膜版的构成为：样品区域数值为0，背景区域数值为1；步骤4：构建表面等离子体共振相位图像重构模型，根据图像特点选取全变分范数作为正则项，得到相位图像重构表达式：调整不同的正则化参数分别重构出相位重构图像的样品区域与背景区域，再利用步骤3生成的掩膜版整合表面等离子体共振相位重构图像；所述表面等离子体共振强度与相位图像采样数可以不一致，相位图像重构过程中涉及的掩膜版需生成于对应采样数的强度图。

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