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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利基于叠层重建的远场漫反射合成孔径超分辨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：CN115131201B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24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：202210520524.8，技术领域涉及：G06T3/4076；该发明授权基于叠层重建的远场漫反射合成孔径超分辨成像方法是由左超;李晟;王博文;陈钱;曹铭智设计研发完成，并于2022-05-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于叠层重建的远场漫反射合成孔径超分辨成像方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于叠层重建的远场漫反射合成孔径超分辨成像方法，以解决传统成像方法中成像距离受限、球面波照明方式能量损耗大、重建视场小、漫反射物体噪声引起低质成像等技术问题。本发明利用透镜组转换得到的平面波对目标进行反射式成像。通过移动二轴精密位移台带动相机采集对应位置子孔径下的后向散射光信息，再通过傅里叶叠层算法重建高分辨率图像，并引入全变分正则化进行散斑去噪。本发明所提出的方法可有效提升远场探测距离，并且在重建过程中引入去噪算法，缓解散斑噪声对重建图像的影响，大幅提升重建质量。

本发明授权基于叠层重建的远场漫反射合成孔径超分辨成像方法在权利要求书中公布了：1.一种基于叠层重建的远场漫反射合成孔径超分辨成像方法，其特征在于，具体步骤为： 步骤1：利用远场漫反射合成孔径超分辨成像系统在待测物体表面形成包含激光散斑的后向散射光，后向散射光转换为球面波，在相机处形成的频谱图被相机孔径截取，获取单张低分辨率散斑图像，所述远场漫反射合成孔径超分辨成像系统包括激光器、正透镜1、正透镜2、正透镜3、正透镜4、正透镜5、成像镜头、相机以及二轴精密位移台，待测目标处于远场光轴上，所述激光器、正透镜1、正透镜2、正透镜3位于同一光轴，所述正透镜4、正透镜5、成像镜头位于同一光轴；激光器发出的光束为球面波，经正透镜1、正透镜2、正透镜3调制后形成理想平面波照射待测目标，经漫反射后携带目标信息的反射光通过正透镜4及正透镜5时，平面波被调制转换为球面波，正透镜4、正透镜5间的汇聚点作为携带目标信息的新点光源，所述成像镜头被安装在相机上，接收转换后的球面波信息，所述相机被安装在二轴精密位移台上； 步骤2：利用二轴精密位移台在方形阵列上移动实现孔径扫描，线性逐行采集待测物体对应的子孔径下低分辨率散斑图像，直至整个方形阵列的样点采集完成； 步骤3：将扫描后采集的低分辨散斑图像序列强度值进行累加取平均，将平均后的图像通过双三次插值方式扩充为理想高分辨率图像大小作为初始高分辨图像； 步骤4：将不同孔径下的低分辨散斑图像通过傅里叶叠层重建更新得到高分辨图像的频谱信息，再根据全变分正则化迭代获得低散斑噪声的高分辨图像，具体步骤为： 步骤4.1：利用相机采集的第i张图像的强度进行频谱域的复振幅更新，将更新后的复振幅替换到初始高分辨率频谱对应的子孔径位置上，直到完成所有子图像的频谱替换；在x,y坐标下，频谱域的复振幅的更新公式为： 式中，为相机实际记录第i张低分辨散斑图像的强度分布，上标c表示实际拍摄，为频谱图中当前孔径下的复振幅分布，上标e表示当前的频谱和复振幅分布为从高分辨率频谱上所估计出来的； 步骤4.2：引入全变分正则化方法，约束由物体粗糙表面引起的激光散斑噪声，获取高质量重建图像，具体步骤为： 利用全变分正则化方法，将图像散斑噪声问题转化为求解最优化问题，具体求解如下泛函： 其中，b为含有散斑噪声情况下的图像，u为去噪后的图像，A为单位阵线性模糊算子，λ为正则化参数，Eu为能量函数，当取最小时即取min得到去噪图像u，FAu,b为数据保真项，保证问题的解与初值不会相差过大，使图像中的重要信息得到保持；表示图像的梯度信息，作为全变分约束正则项，令正则化项表示为： 其中，x,y分别代表二维图像横纵两个方向，为对去噪图像uk的两个方向上的微分，下标k为图像的像素点索引； 由于梯度在零点处不可微，引入变量α作为常数，求解去噪图像可表示为： 其中： 利用二阶中心差分得到各个坐标系下的去噪后图像，引入时间变量t，得到具体求解的整体去噪后图像： 得到去噪图像uk，即全变分正则化去噪目标函数的最优解； 确定终止阈值threshold，当||uk-uk-1||||uk-1||＜threshold时，全变分正则化终止，此时 步骤4.3：计算当前迭代次数的误差函数，若误差函数大于预先设定的数值，则重复步骤4.1～4.2，直至误差函数收敛至预先设定的数值，获取最终的高分辨率去噪图像。

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