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龍圖騰網恭喜中國地質大學(北京)申請的專利一種基于卷積神經網絡的區域紅外數字全息方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114998469B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-06發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210654106.8，技術領域涉及：G06T11/00；該發明授權一種基于卷積神經網絡的區域紅外數字全息方法是由李子健;黃昊翀;翟瑩瑩;鄭志遠設計研發完成，并于2022-06-10向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于卷積神經網絡的區域紅外數字全息方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于卷積神經網絡的區域紅外數字全息方法，包括紅外數字全息系統構建與數據集采集，模擬樣品數據集構建，基于卷積神經網絡模型的動態重建，原始紅外全息圖區域分塊重建過程。其優勢在于：使包含有多樣品不同深度的原始紅外全息圖變成在圖像不同區域具有不同聚焦距離重建出的紅外數字全息重建振幅和相位圖像。

本發明授權一種基于卷積神經網絡的區域紅外數字全息方法在權利要求書中公布了：1.一種基于卷積神經網絡的區域紅外數字全息方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、紅外數字全息系統構建與數據集采集過程；所述紅外數字全息系統包括：激光光源（1）、準直器（2）、光線分束器（3）、反射鏡一（4）、反射鏡二（5）、二維電動平移臺（6）、軸向平移臺（7）、樣品（8）、連接桿（9）、紅外探測器（10）；激光光源（1）用于發射紅外激光通過光纖連接至準直器（2），從準直器（2）中發出的紅外激光通過光線分束器（3）后被分為兩條相干光，其中一條紅外激光通過樣品（8）后經過位于軸向平移臺（7）后方的反射鏡一（4）后到達紅外探測器（10），另一條紅外激光則經過反射鏡二（5）后直接到達紅外探測器（10），二維電動平移臺（6）和軸向平移臺（7）使用連接桿（9）相互連接使得樣品能夠進行平移或旋轉操作；準直器（2）、光線分束器（3）、軸向平移臺（7）和反射鏡一（4）依次空間上垂直排列；紅外探測器（10）與反射鏡一（4）平行；紅外探測器（10）用于接收紅外激光信號，位于反射鏡二（5）的正下方；反射鏡二（5）與光線分束器（3）平行；通過紅外數字全息系統獲取原始紅外全息圖，將覆有樣品（8）的載玻片放置在軸向平移臺（7）上方，通過在軸向方向上連續移動樣品（8），用紅外探測器（10）采集得到多個軸向深度的原始紅外全息圖，隨后將采集到的原始紅外全息圖通過算法重建得到真實樣品數據集；記錄從軸向平移臺（7）中得到的聚焦距離，對真實樣品數據集進行標定；步驟二、模擬樣品數據集構建過程，使用計算機中的自由空間衍射傳播算法模擬全息圖聚焦面重建過程，首先生成隨機庫樣品的原始模擬全息圖，仿真計算不同距離下的自由空間傳播后得到的衍射圖像，并人為標定每張衍射圖像的聚焦效果，最終由原始模擬全息圖與衍射圖像組成模擬樣品數據集并按照M:N的比例將其分成訓練集與測試集；這里使用自動聚焦方法來模擬生成重建距離，在整個傳播距離范圍內對平面上的圖像進行重建，使用不同傳播距離的數值結果生成多個模擬聚焦全息圖；步驟三、基于卷積神經網絡模型的動態重建過程，識別重建過程中需要聚焦樣品的個數，通過計算機對真實樣品數據集進行預處理，識別真實樣品數據集中每張原始紅外全息圖所對應的樣品個數并標定每個樣品所在范圍生成真實樣品數據集所對應的參數文件；建立卷積神經網絡模型，通過使用步驟二中得到的訓練集與測試集，設置神經網絡參數提取不同聚焦程度全息圖的特征，并設置反向傳播過程，采用步驟一中被標定的真實樣品數據集中的聚焦距離建立損失函數；在K個預測結果的范圍內使用角譜算法將原始紅外全息圖傳播到K個不同距離的平面,通過重建過程得到的每張原始紅外全息圖使用切片分割聚焦距離的形式構建U張原始紅外聚焦全息圖進行篩選，并與步驟一中記錄原始紅外全息圖時的初始距離對比校驗，構建二級損失函數進行誤差消除并最終輸出預測的最佳聚焦距離，通過訓練直到測試集中的訓練結果與標定后的真實樣品數據集聚焦距離準確率達到P以上時，通過讀取參數文件后將真實樣品數據集輸入此卷積神經網絡模型對真實樣品數據集進行自由空間傳播重建；步驟四、原始紅外全息圖區域分塊重建過程，將原始紅外全息圖網格化分塊得到m*n個紅外區域全息圖，利用步驟三中的卷積神經網絡模型判斷每個紅外區域全息圖的聚焦距離并輸出得到參數數據集，參數數據集包含真實樣品數據集中每個紅外區域全息圖在不同范圍的最佳聚焦距離；最后采用步驟二中的聚焦方法應用于真實樣品數據集與參數數據集得到紅外數字全息分塊重建圖像，最終按照網格化分塊模型對m*n個紅外數字全息分塊重建圖像進行拼接圖像并對被每個紅外數字全息分塊重建圖像與其相鄰的紅外數字全息分塊重建圖像間樣品邊緣外背景采用相同聚焦距離進行重建，防止拼接圖像間出現縫隙達到平滑拼接的目的，最終得到紅外數字全息重建振幅和相位圖像。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人中國地質大學(北京)，其通訊地址為：100083 北京市海淀區學院路29號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。