技术摘要：
本申请提出一种基于非局部正则化的相位恢复方法和装置，其中，方法包括：获取目标光场在探测域的强度信息；通过相位恢复算法对强度信息进行处理得到复数域初始图像；对复数域初始图像进行分块处理得到多个样例图像块；在设定区域搜索与样例图像块结构相似的其它图像块  全部
背景技术：
具体地，相位恢复问题是科学与工程领域的经典问题，并出现在电子显微镜，晶体 学，天文学，超分辨成像，信号复原等很多领域，由于目前的光学测量/检测设备(如CCD(电 荷耦合器件，charge  coupled  device)相机，感光膜等)的光电响应速度慢于光波频率，而 其测量的是光子的通量，所以测量数据只包含目标光场的强度信息，而相位信息丢失，然而 对于一张由幅值和相位组成得复数域光场空间，相位比幅值含有更多信息，因此如何从强 度信息中恢复出复数域信息便显得尤为重要。 相关技术中，利用干涉的方法测量相位装置较为复杂，而电磁波具有一条重要性 质，即其远场对应于其近场的傅立叶变换，近几十年来专家学者提出了许多通过传感器测 量的目标光场的在特定域的强度信息重建其复振幅函数的相位恢复算法，其中，比较经典 有利用交替投影的迭代式相位恢复算法、利用压缩感知理论的PhaseLift(相位提升)算法 等。 然而，由于图像信息在采集、传输过程中，受外界环境和仪器自身的影响，不可避 免的受到各类噪声的干扰，采集到的强度信息受到噪声污染，由此恢复出的光场质量明显 下降，如何在去除噪声影响的同时保持目标光场中的结构和细节信息(如边缘、纹理等)成 为亟待解决的问题。
技术实现要素：
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。 为此，本申请提出一种基于非局部正则化的相位恢复方法，通过线性测量约束项 和低秩约束项构建目标函数，通过对目标函数的求解完成对目标光场的重构，在降低噪声 对恢复结果影响的同时最大程度保留目标光场的细节。 本申请提出一种基于非局部正则化的相位恢复装置。 本申请一方面实施例提出了一种基于非局部正则化的相位恢复方法，包括： 获取目标光场在探测域的强度信息； 通过相位恢复算法对所述强度信息进行处理得到复数域初始图像； 对所述复数域初始图像进行分块处理得到多个样例图像块； 获取与每一样例图像块对应的多个相似图像块，根据所述多个相似图像块生成图 像块复数数据矩阵； 对每一图像块复数数据矩阵进行复数域约束以构建低秩约束项，根据线性测量约 束项和所述低秩约束项构建目标函数，并对所述目标函数进行求解输出复数域目标图像。 可选地，所述对所述复数域初始图像进行分块处理得到多个样例图像块，包括：对 4 CN 111598792 A 说　明　书 2/8 页 所述复数域初始图像在横向和纵向以预设步长滑动以获得所述多个样例图像块。 可选地，所述获取与每一样例图像块对应的多个相似图像块，根据所述多个相似 图像块生成图像块复数数据矩阵，包括：在所述每一样例图像块对应的设定窗口内进行k近 邻搜索，获取满足预设阈值的前m个相似图像块以构成所述图像块复数数据矩阵，其中，K和 m为正整数。 可选地，所述对每一图像块复数数据矩阵进行复数域约束以构建低秩约束项，包 括：通过logdet函数对所述每一图像块复数数据矩阵进行复数域约束处理，得到低秩约束 项。 可选地，所述根据线性测量约束项和所述低秩约束项构建目标函数，并对所述目 标函数进行求解输出复数域目标图像，包括：通过在每次迭代中交替最小化所述目标函数 中的复数域低秩约束项和所述线性测量约束项，完成对所述目标函数的求解输出复数域目 标图像。 可选地，所述的方法，还包括：通过对每一图像块复数数据矩阵进行奇异值分解并 使用奇异值阈值以完成对每一样例图像块的求解完成所述复数域低秩约束项的最小化。 可选地，所述的方法，还包括：使用交替方向乘子法，通过引入对偶变量完成对线 性约束项的最小化。 可选地，所述线性约束项为： 其中，其中D为测量矩阵， 为x在测量域幅值的平方，y为光学探测器采 集到的所述目标光场在测量域幅值的平方；x为样例图像块。 本申请另一方面实施例提出了一种基于非局部正则化的相位恢复装置，包括： 获取模块，用于获取目标光场在探测域的强度信息； 恢复模块，用于通过相位恢复算法对所述强度信息进行处理得到复数域初始图 像； 分块模块，用于对所述复数域初始图像进行分块处理得到多个样例图像块； 生成模块，用于获取与每一样例图像块对应的多个相似图像块，根据所述多个相 似图像块生成图像块复数数据矩阵； 处理模块，用于对每一图像块复数数据矩阵进行复数域约束以构建低秩约束项， 根据线性测量约束项和所述低秩约束项构建目标函数，并对所述目标函数进行求解输出复 数域目标图像。 本申请又一方面实施例提出了一种家电设备，包括：存储器、处理器及存储在存储 器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如前述一方面 实施例所述的基于非局部正则化的相位恢复方法。 本申请又一方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程 序，该程序被处理器执行时，实现前述方法实施例所述的基于非局部正则化的相位恢复方 法。 本申请实施例所提供的技术方案可以包含如下的有益效果： 通过获取目标光场在探测域的强度信息；通过相位恢复算法对强度信息进行处理 得到复数域初始图像；对复数域初始图像进行分块处理得到多个样例图像块；在设定区域 搜索与样例图像块结构相似的其它图像块，获取与每一样例图像块对应的多个相似图像 5 CN 111598792 A 说　明　书 3/8 页 块，根据多个相似图像块生成图像块复数数据矩阵；对每一图像块复数数据矩阵进行复数 域约束以构建低秩约束项，根据线性测量约束项和低秩约束项构建目标函数，并对目标函 数进行求解输出复数域目标图像。由此，通过线性测量约束项和低秩约束项构建目标函数， 通过对目标函数的求解完成对目标光场的重构，在降低噪声对恢复结果影响的同时最大程 度保留目标光场的细节。 附图说明 本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中： 图1为本申请实施例所提供的一种基于非局部正则化的相位恢复方法的流程示意 图； 图2为本申请实施例所提供的一种的示例图； 图3为本申请实施例所提供的一种目标光场初始估计的流程图； 图4为本申请实施例提供的一种基于非局部正则化的相位恢复装置的结构示意 图。