于 颖，林大钧，王海凤

（上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

引 言

众所周知，物体的反射光包含了光的强度信息和相位信息[1]，通过CCD或COMS可以直接探测与收集光的强度信息，但是不能直接检测反射光的相位信息[2]。因此，许多学者提出了一些基于干涉测量的间接相位检测方法，例如全息术[3-4]、相位对比方法（PC）[5]、微分相位对比方法（DPC）[6]和微分干涉对比方法（DIC）[7]等。其中PC是最简单的实验方法，通常由传统的4f成像系统和空间光调制器（SLM）相互结合来实现相位恢复[8-9]。而DIC方法是一种光束剪切干涉技术，其中要求参考光束倾斜的量小于艾里斑[10]的直径。然而，由于相位和强度之间存在非线性关系，所以PC无法提供定量信息，而具有校准偏差的DIC技术也仅在精确对准后才能提供定量结果。还有一些非干涉方法用于恢复相位信息，例如光强度传输方程（TIE）、基于Gerchberg-Saxton角谱迭代（GS）算法等，可以通过仅收集在成像平面附近的2或3个图像的强度信息来恢复物体的相位[11]。通过求解二阶微分方程[12-13]可以得到物体的相位，目前对TIE常用的求解方式有傅里叶变换求解、Zernike多项式和多重网格（multi-grid）求解等。但是，TIE因为采用了太多的近似值导致精度值不高，而GS方法的初始相位是随机数，迭代时间较长。

鉴于上述情况，我们提出了一种新的方法，该方法通过结合TIE和GS算法来增强生物细胞图像的相位恢复的效果，并将其命名为GSTIE方法。我们先用TIE算法恢复出生物组织的相位信息，然后将得到的相位信息结果作为GS方法的初始相位，在经GS迭代后得到更加准确的相位信息。……