一种基于光线追迹的端到端折衍混合成像系统设计方法

本发明公开一种基于光线追迹的端到端折衍混合成像系统设计方法，使用牛顿法找到光线与光学元件的交点，利用斯涅耳定律实现折射光学元件的光线追迹，利用局部光栅方程实现衍射光学元件的光线追迹，实现全光路的可微分光线追迹；利用光线追迹结果计算出仿真像差图片，构建对图像局部纹理敏感的图像恢复神经网络，输入为像差图片，输出为去除部分像差的图片；以最后输出的图片的质量为判断标准，构建损失函数，对于光学参数和神经网络参数同时进行端到端的梯度下降优化，实现折衍混合光学元件与深度学习协同成像系统设计。本发明对折衍混合光学系统构建新的光线追迹框架，实现端到端的优化，增加光学系统与优化算法的适配程度，实现高质量成像。