一种基于紧缩场系统的无相位测量方法及装置

技术领域

本发明涉及紧缩场系统技术领域，特别是涉及一种基于紧缩场系统的无相位测量方法及装置。

背景技术

紧缩场系统主要由反射面镜和馈源组成，在紧缩场系统中，馈源出射的球面波经过一个或多个反射面镜的反射和转换后，可以在静区出射一个符合天线远场测量条件的伪平面波。天线接收的伪平面波虽然不是理想平面波，但对于波前的扰动也有一定的限制范围，因此，为了评判紧缩场系统是否可以用来测量天线的有关信息，需要对紧缩场系统在静区出射的伪平面波接近理想平面波的程度进行评估，即对伪平面波的幅相数据进行评估。

但在实际操作中，由于静区信号受到多种因素的影响，例如出射场主反射面镜边缘的衍射、通电电缆的扰动、周围吸波材料的质量、采集幅相数据的探头位置误差、传动转台精度及外界温度变化等等，会导致相位数据测量不准确，从而导致紧缩场系统无法满足静区质量评估要求。因此，如何通过无相位测量的方法来提高紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量结果的准确度，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于紧缩场系统的无相位测量方法及装置，以提高紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量结果的准确度。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于紧缩场系统的无相位测量方法，该方法包括：

获取紧缩场系统在静区出射的伪平面波中的目标区域的空域幅值，作为第一空域幅值；

获取预设尺寸的第一区域的空间频率域幅值，作为第一空间频率域幅值；所述第一空间频率域幅值是经介质透镜转换，在所述介质透镜焦平面处采集得到的；所述第一区域包括所述目标区域；

执行第一预设算法，包括：

基于所述第一空间频率域幅值以及初始相位，计算得到第一空间频率域值；

通过所述介质透镜的傅里叶逆变换，将第一空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第二空域幅值和第一空域相位的第一空域值；

将第二空域幅值中所述目标区域的空域幅值替换为所述第一空域幅值，得到替换后的第一空域值；

通过所述介质透镜的傅里叶变换，将替换后的第一空域值由空域转换至频域，得到包括第二空间频率域幅值和第一空间频率域相位的第二空间频率域值；

将第二空间频率域值中包括的第二空间频率域幅值替换为所述第一空间频率域幅值，得到替换后的第二空间频率域值；

判断是否达到所述第一预设算法的结束条件；

如果未达到，基于替换后的第二空间频率域值，更新第一空间频率域值，并返回执行所述通过所述介质透镜的傅里叶逆变换，将第一空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第二空域幅值和第一空域相位的第一空域值的步骤；

如果达到，基于最终得到的第一空域相位，确定所述伪平面波中的目标区域的相位测量结果。

可选的，在判定达到所述第一预设算法的结束条件的情况下，该方法还包括：

执行第二预设算法，包括：

基于所述第一预设算法结束后最终得到的替换后的第二空间频率域值，作为第三空间频率域值；

通过所述介质透镜的傅里叶逆变换，将第三空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第三空域幅值和第二空域相位的第二空域值；

将第三空域幅值中所述目标区域的空域幅值替换为所述第一空域幅值，将第三空域幅值中除所述目标区域之外的其他区域的空域幅值替换为所述其他区域上一次对应的空域幅值与所述其他区域本次对应的空域幅值之差，得到替换后的第二空域值；

通过所述介质透镜的傅里叶变换，将替换后的第二空域值由空域转换至频域，得到包括第三空间频率域幅值和第二空间频率域相位的第四空间频率域值；

将第四空间频率域值中包括的第三空间频率域幅值替换为所述第一空间频率域幅值，得到替换后的第四空间频率域值；

判断是否达到所述第二预设算法的结束条件；

如果未达到，基于替换后的第四空间频率域值，更新第三空间频率域值，并返回执行所述通过所述介质透镜的傅里叶逆变换，将第三空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第三空域幅值和第二空域相位的第二空域值的步骤；

如果达到，基于最终得到的第二空域相位，确定所述伪平面波中的目标区域的相位测量结果。

可选的，所述判断是否达到所述第一预设算法的结束条件，包括：

判断所述第一预设算法的执行次数是否达到第一预设阈值，若达到，则判定达到所述第一预设算法的结束条件；

所述判断是否达到所述第二预设算法的结束条件，包括：

判断所述第二预设算法的执行次数是否达到第二预设阈值，若达到，则判定达到所述第二预设算法的结束条件。

可选的，在判定达到所述第二预设算法的结束条件的情况下，该方法还包括：

判断所述第一预设算法和所述第二预设算法的执行次数之和是否达到第三预设阈值；

如果未达到，基于替换后的第四空间频率域值，更新第一空间频率域值，并返回执行所述通过所述介质透镜的傅里叶逆变换，将第一空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第二空域幅值和第一空域相位的第一空域值的步骤；

如果达到，更新所述初始相位，并返回执行所述第一预设算法。

可选的，所述介质透镜为超材料透镜，具体由能够产生相移的介质单元模块拼接而成。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于紧缩场系统的无相位测量装置，该装置包括：

第一获取模块，用于获取紧缩场系统在静区出射的伪平面波中的目标区域的空域幅值，作为第一空域幅值；

第二获取模块，用于获取预设尺寸的第一区域的空间频率域幅值，作为第一空间频率域幅值；所述第一空间频率域幅值是经介质透镜转换，在所述介质透镜焦平面处采集得到的；所述第一区域包括所述目标区域；

第一执行模块，用于执行第一预设算法；

所述第一执行模块，包括：

第一合成子模块，用于基于所述第一空间频率域幅值以及初始相位，计算得到第一空间频率域值；

第一转换子模块，用于通过所述介质透镜的傅里叶逆变换，将第一空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第二空域幅值和第一空域相位的第一空域值；

第二合成子模块，用于将第二空域幅值中所述目标区域的空域幅值替换为所述第一空域幅值，得到替换后的第一空域值；

第二转换子模块，用于通过所述介质透镜的傅里叶变换，将替换后的第一空域值由空域转换至频域，得到包括第二空间频率域幅值和第一空间频率域相位的第二空间频率域值；

第三合成子模块，用于将第二空间频率域值中包括的第二空间频率域幅值替换为所述第一空间频率域幅值，得到替换后的第二空间频率域值；

第一判断模块，用于判断是否达到所述第一预设算法的结束条件；如果未达到，基于替换后的第二空间频率域值，更新第一空间频率域值，并触发所述第一转换子模块；如果达到，基于所述第一转换子模块最终得到的第一空域相位，确定所述伪平面波中的目标区域的相位测量结果。

可选的，上述基于紧缩场系统的无相位测量装置还包括：

第二执行模块，用于在所述第一判断模块判定达到所述第一预设算法的结束条件的情况下，执行第二预设算法；

所述第二执行模块，包括：

第四合成子模块，用于基于所述第一预设算法结束后最终得到的替换后的第二空间频率域值，作为第三空间频率域值；

第三转换子模块，用于通过所述介质透镜的傅里叶逆变换，将第三空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第三空域幅值和第二空域相位的第二空域值；

第五合成子模块，用于将第三空域幅值中所述目标区域的空域幅值替换为所述第一空域幅值，将第三空域幅值中除所述目标区域之外的其他区域的空域幅值替换为所述其他区域上一次对应的空域幅值与所述其他区域本次对应的空域幅值之差，得到替换后的第二空域值；

第四转换子模块，用于通过所述介质透镜的傅里叶变换，将替换后的第二空域值由空域转换至频域，得到包括第三空间频率域幅值和第二空间频率域相位的第四空间频率域值；

第六合成子模块，用于将第四空间频率域值中包括的第三空间频率域幅值替换为所述第一空间频率域幅值，得到替换后的第四空间频率域值；

第二判断模块，用于判断是否达到所述第二预设算法的结束条件；如果未达到，基于替换后的第四空间频率域值，更新第三空间频率域值，并触发所述第三转换子模块；如果达到，基于所述第三转换子模块最终得到的第二空域相位，确定所述伪平面波中的目标区域的相位测量结果。

可选的，所述第一判断模块，具体用于判断所述第一预设算法的执行次数是否达到第一预设阈值，若达到，则判定达到所述第一预设算法的结束条件；

所述第二判断模块，具体用于判断所述第二预设算法的执行次数是否达到第二预设阈值，若达到，则判定达到所述第二预设算法的结束条件。

可选的，上述基于紧缩场系统的无相位测量装置还包括：

判断模块，用于在所述第二判断模块判定达到所述第二预设算法的结束条件的情况下，判断所述第一预设算法和所述第二预设算法的执行次数之和是否达到第三预设阈值；如果未达到，基于替换后的第四空间频率域值，更新第一空间频率域值，并触发所述第一转换子模块；如果达到，更新所述初始相位，并触发所述第一执行模块。

可选的，所述介质透镜为超材料透镜，具体由能够产生相移的介质单元模块拼接而成。

本发明实施例提供的基于紧缩场系统的无相位测量方法，通过执行第一预设算法循环迭代求解紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量结果，直到判定达到第一预设算法的结束条件后，再基于最终得到的第一空域相位，确定伪平面波中的目标区域的相位测量结果，可提高紧缩场系统在静区出射的伪平面波中目标区域的相位测量结果的准确度。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明实施例提供的基于紧缩场系统的无相位测量方法的一种流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种执行第一预设算法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种执行第二预设算法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的基于紧缩场系统的无相位测量方法的另一种流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种由3*3个包括空气腔的长方体超材料介质单元模块拼接而成的介质透镜的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种标记介质透镜中的各介质单元模块的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种基于紧缩场系统的无相位测量装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种第一执行模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种基于紧缩场系统的无相位测量方法及装置，该方法及装置可以应用于各种电子设备，具体不做限定。下面首先对该基于紧缩场系统的无相位测量方法进行详细介绍。以下方法实施例中的各个步骤按照合乎逻辑的顺序执行即可，步骤标号或者对各步骤进行介绍的先后顺序，并不对各步骤的执行顺序构成限定。

图1为本发明实施例提供的基于紧缩场系统的无相位测量方法的一种流程示意图，包括：

S110：获取紧缩场系统在静区出射的伪平面波中的目标区域的空域幅值，作为第一空域幅值。

紧缩场系统在静区出射的伪平面波的空域幅值可以直接通过探头进行采集，或者，也可以通过其他合理的方式及设备对其进行采集。其中，探头可以是用于接收电磁波信号并将信号进行传导的器件，例如喇叭天线等。目标区域即紧缩场系统在静区出射的伪平面波中待测量相位的区域。

S120：获取预设尺寸的第一区域的空间频率域幅值，作为第一空间频率域幅值；第一空间频率域幅值是经介质透镜转换，在介质透镜焦平面处采集得到的；第一区域包括目标区域。

第一区域包括目标区域、以及除目标区域之外的其他区域，第一区域的预设尺寸是根据后续执行预设算法所需要的介质透镜透过电磁波的面(工作面)的大小来确定的，例如，确定后续执行预设算法所需要的介质透镜的工作面大小为80.92*80.92mm

获取预设尺寸的第一区域的空间频率域幅值，一种实施方式中，可以通过在采集目标区域的空域幅值的平面处放置一块介质透镜，该介质透镜的工作面可以为预设尺寸，即介质透镜工作面的大小与第一区域的大小相等；在已获取的目标区域的空域幅值的基础上将其他区域的空域幅值填充为0(具体可以通过在介质透镜工作面中除目标区域之外的其他区域处放上吸波材料来实现)，作为第一区域的空域幅值从介质透镜的一面出发，穿过透镜，到达透镜的另一面，经过角谱传输到达透镜的焦平面，实现一次介质透镜的傅里叶变换，将第一区域的空域幅值由空域转换至频域；然后，将探头放置在介质透镜的焦平面处，采集频域幅值，采集得到的频域幅值便是第一区域的空间频率域幅值，即第一空间频率域幅值。另一种实施方式中，在采集目标区域的空域幅值的平面处放置的介质透镜，其工作面的大小也可以与目标区域的大小相等即可，然后在该介质透镜的四周放置吸波材料，按照上述方式在该介质透镜的焦平面处采集第一区域的空间频率域幅值，这样，通过减小实施过程中需要制作的介质透镜的规格，可以降低制作介质透镜的操作难度。当然，采集第一区域的空间频率域幅值的具体方式可以是通过探头进行采集，也可以是通过其他合理的方式及设备进行采集。

介质透镜可以为超材料透镜，例如可以由能够产生相移的单元模块拼接而成，每个单元模块的介质理想无插损、无反射，介电常数为2.66。对于该介质透镜的结构设计，一种实施方式中，可以先设计一块长宽相等的长方体超材料介质单元模块，在其顶面挖掉一块长宽相等的长方体介质块，使长方体超材料介质单元模块顶面形成一个空气腔，再将多个包括空气腔的长方体超材料介质单元模块进行拼接，拼接成一个长宽相等的长方体，即得到本发明实施例中所使用的介质透镜。参考图5所示，是一个由3*3个包括空气腔的长方体超材料介质单元模块拼接而成的介质透镜的局部。后续执行预设算法所需要的完整的介质透镜可以根据目标区域的大小设计，例如，目标区域40.12*40.12mm

各离散值穿过每个介质单元模块所产生的相移与每个介质单元模块的高度以及每个介质单元模块的空气腔的尺寸有关，在设计每个介质单元模块时，可以固定介质单元模块的高度，通过改变空气腔的尺寸来使该介质单元模块对经过的离散值所产生的相移满足预设相移，也可以固定空气腔的尺寸，通过改变介质单元模块的高度来使该介质单元模块对经过的离散值所产生的相移满足预设相移。

在确定各离散值穿过介质透镜所产生的预设相移大小时，可以先确定介质透镜所适用的电磁波频率，再确定所设计的介质透镜的预设焦距及该介质透镜中心介质单元模块所产生的预设相移，最后根据公式计算该介质透镜的其他介质单元模块对应产生的预设相移。参考图6所示，假设把坐标中心置于介质透镜的中心，用(m,n)标记各介质单元模块，其中，中心介质单元模块被标记为(0,0)，中心介质单元模块沿x轴正方向的第一个介质单元模块被标记为(1,0)，中心介质单元模块沿y轴正方向的第一个介质单元模块被标记为(0,1)······以此类推。用λ来表示介质透镜所适用的电磁波频率对应的半波长，则每个介质单元模块对应的坐标为(λm,λn)。可以根据如下公式1计算得到介质透镜的其他介质单元模块对应产生的预设相移：

其中，φ

举例来说，一种由119*119个包括空气腔的长方体超材料介质单元模块拼接而成的介质透镜，如果期望的介质透镜所适用的电磁波频率为220GHz，期望的介质透镜的预设焦距F为30mm，期望的介质透镜的中心介质单元模块所产生的预设相移φ

由于所设计的介质透镜具有对称性，因此在确定各介质单元模块的预设相移以及在设计个介质单元模块的结构时，只需要确定部分介质单元模块的参数即可。例如，设计一种由3*3个包括空气腔的长方体超材料介质单元模块拼接而成的介质透镜透镜，只需要确定标号为(0,0)、(1,0)、(1,1)所对应的介质单元模块的参数，即可设计出整个介质透镜。

S130：执行第一预设算法。

第一预设算法可以采用GS(Gerchberg–Saxton，盖师贝格-撒克斯通)算法，在频域与空域间来回计算幅相数据，进行迭代循环，并利用所设计的介质透镜的每个介质单元模块对应产生的预设相移来简化幅相数据在频域与空域间的转换过程。一种执行第一预设算法的具体流程可以参考图2所示，包括：S201、基于第一空间频率域幅值以及初始相位，计算得到第一空间频率域值；S202、通过介质透镜的傅里叶逆变换，将第一空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第二空域幅值和第一空域相位的第一空域值；S203、将第二空域幅值中目标区域的空域幅值替换为第一空域幅值，得到替换后的第一空域值；S204、通过介质透镜的傅里叶变换，将替换后的第一空域值由空域转换至频域，得到包括第二空间频率域幅值和第一空间频率域相位的第二空间频率域值；S205、将第二空间频率域值中包括的第二空间频率域幅值替换为第一空间频率域幅值，得到替换后的第二空间频率域值。

从数学意义上来说，S201是将第一空间频率域幅值与初始相位相乘，作为第一空间频率域值输入，以便进行后续的迭代运算，从物理意义上来说，其实际输入的是包含频域幅相数据的电磁波场。其中，初始相位是由电子设备随机给定的，存在给定的初始相位值越好，算法迭代循环次数越少，相位测量结果越准确的情况。

介质透镜的傅里叶逆变换，具体的，是电磁波从介质透镜的焦平面出发，进行角谱反向传输，然后经过介质透镜产生相移，实现电磁波幅相数据由频域转换至空域的过程，一种实施方式中，可以利用所设计的介质透镜的每个介质单元模块对应产生的预设相移来简化幅相数据由频域转换至空域的过程：

举例来说，S201中将第一区域80.92*80.92mm

将第一空域值包括的第二空域幅值中目标区域的空域幅值替换为S110中采集获取的第一空域幅值，替换后的目标区域的空域值可以表示为

介质透镜的傅里叶变换，具体的，是电磁波经过介质透镜产生相移，然后进行角谱正向传输，到达透镜的焦平面，实现电磁波的幅相数据由空域转换至频域的过程，一种实施方式中，可以利用所设计的介质透镜的每个介质单元模块对应产生的预设相移来简化幅相数据由空域转换至频域的过程：

举例来说，由于第一区域80.92*80.92mm

将第二空间频率域值中包括的第二空间频率域幅值替换为S120中采集获取的第一空间频率域幅值，得到替换后的第二空间频率域值，表示为|F(x,y)|exp(φ

S140：判断是否达到第一预设算法的结束条件。

一种实施方式中，S140判断是否达到第一预设算法的结束条件可以通过判断第一预设算法的执行次数是否达到第一预设阈值来判定，如果达到，则判定达到第一预设算法的结束条件，如果未达到，则判定未达到第一预设算法的结束条件。

另一种实施方式中，S140判断是否达到第一预设算法的结束条件还可以通过判断第一预设算法是否收敛来判定，具体的，一种情况，经多次迭代得到的第二空间频率域幅值逐渐趋近于S120中采集获取的第一空间频率域幅值，如果误差小于预设范围，则可以判定达到第一预设算法的结束条件，如果误差未小于预设范围，则可以判定未达到第一预设算法的结束条件；另一种情况，如果经多次迭代得到的第一空间频率域相位最终趋于一相同结果，不再随迭代次数的增加而变化，则也可以判定达到第一预设算法的结束条件，如果每次迭代得到的第一空间频率域相位始终都在变化，则也可以判定未达到第一预设算法的结束条件。

如果未达到，执行S150：基于替换后的第二空间频率域值，更新第一空间频率域值，并返回执行S202；

如果达到，执行S160：基于最终得到的第一空域相位，确定伪平面波中的目标区域的相位测量结果。

举例来说，最终得到的第一空域相位可以表示为

如果S140中判定未达到第一预设算法的结束条件，基于替换后的第二空间频率域值，更新第一空间频率域值，并返回执行S202，直到在S140中判定达到第一预设算法的结束条件后，再基于最终得到的第一空域相位，确定伪平面波中的目标区域的相位测量结果，以此，通过多次循环迭代求解，提高相位测量结果的准确度。

另一种实施方式中，在S140判定达到第一预设算法的结束条件的情况下，还可以包括：执行第二预设算法。

第二预设算法可以采用HIO(Hybrid Input-Output，混合输入输出)算法，在频域与空域间来回计算幅相数据，进行迭代循环，并利用所设计的介质透镜的每个介质单元模块对应产生的预设相移来简化幅相数据在频域与空域间的转换过程。一种执行第二预设算法的具体流程可以参考图3所示，包括：S301、基于第一预设算法结束后最终得到的替换后的第二空间频率域值，作为第三空间频率域值；S302、通过介质透镜的傅里叶逆变换，将第三空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第三空域幅值和第二空域相位的第二空域值；S303、将第三空域幅值中目标区域的空域幅值替换为第一空域幅值，将第三空域幅值中除目标区域之外的其他区域的空域幅值替换为其他区域上一次对应的空域幅值与其他区域本次对应的空域幅值之差，得到替换后的第二空域值；S304、通过介质透镜的傅里叶变换，将替换后的第二空域值由空域转换至频域，得到包括第三空间频率域幅值和第二空间频率域相位的第四空间频率域值；S305、将第四空间频率域值中包括的第三空间频率域幅值替换为第一空间频率域幅值，得到替换后的第四空间频率域值。

如果S140步骤中判定达到第一预设算法的结束条件，基于第一预设算法结束后最终得到的替换后的第二空间频率域值|F(x,y)|exp(φ

第三空间频率域值通过介质透镜的傅里叶逆变换，将其由频域转换至空域，得到S302步骤中的第二空域值

将第二空域值包括的第三空域幅值中目标区域的空域幅值替换为S110中采集获取的第一空域幅值，替换后的目标区域的空域值可以表示为

替换后的第二空域值经过介质透镜的傅里叶变换后，得到的第四空间频率域值，可以表示为|F

将第四空间频率域值中包括的第三空间频率域幅值替换为S120中采集获取的第一空间频率域幅值，得到替换后的第四空间频率域值，表示为|F(x,y)|exp(φ

在执行第二预设算法之后，还可以包括：判断是否达到第二预设算法的结束条件；如果未达到，基于替换后的第四空间频率域值，更新第三空间频率域值，并返回执行通过介质透镜的傅里叶逆变换，将第三空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第三空域幅值和第二空域相位的第二空域值的步骤；如果达到，基于最终得到的第二空域相位，确定伪平面波中的目标区域的相位测量结果。

一种实施方式中，判断是否达到第二预设算法的结束条件可以通过判断第二预设算法的执行次数是否达到第二预设阈值，如果达到，则判定达到第二预设算法的结束条件，如果未达到，则判定未达到第一预设算法的结束条件。

另一种实施方式中，判断是否达到第二预设算法的结束条件还可以通过判断第二预设算法是否收敛来判定，具体的，一种情况，经多次迭代得到的第三空间频率域幅值逐渐趋近于S120中采集获取的第一空间频率域幅值，如果误差小于预设范围，则可以判定达到第二预设算法的结束条件，如果误差未小于预设范围，则可以判定未达到第二预设算法的结束条件；另一种情况，如果经多次迭代得到的第二空间频率域相位最终趋于一相同结果，不再随迭代次数的增加而变化，则也可以判定达到第二预设算法的结束条件，如果每次迭代得到的第二空间频率域相位始终都在变化，则也可以判定未达到第二预设算法的结束条件。

如果S140中是通过判定第一预设算法的执行次数达到预设阈值，从而结束第一预设算法，则第一预设算法结束时该算法并不一定收敛，此时，得到的相位测量结果并不一定为最优解。通过执行第二预设算法，新增对其他区域的幅值的调整，继续循环迭代求解，直到在判定达到第二预设算法的结束条件后，再基于最终得到的第二空域相位，确定伪平面波中的目标区域的相位测量结果，可进一步提高相位测量结果的准确度。

可选的，在判定达到第二预设算法的结束条件的情况下，本发明实施例还可以包括：判断第一预设算法和第二预设算法的执行次数之和是否达到第三预设阈值；如果未达到，基于替换后的第四空间频率域值，更新第一空间频率域值，并返回执行S202；如果达到，更新初始相位，并返回执行第一预设算法。

在本发明实施例中，对各预设阈值的设定不做限定，举例来说，可将第一预设阈值设定为2次，第二预设阈值设定为38次，第三预设阈值设定为3000次，则一次大循环包括2次第一预设算法循环和38次第二预设算法循环，若经过75次大循环，期间均未出现算法收敛的情况，更新初始相位，并返回执行第一预设算法，重新开始第一次大循环。由于存在给定的初始相位值越好，算法迭代循环次数越少，相位测量结果越准确的情况，可以根据实际操作中的迭代效果来设定第三预设阈值，以更好地求解被测伪平面波的相位测量结果。

应用本发明所示实施例，通过执行第一预设算法循环迭代求解紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量结果，直到判定达到第一预设算法的结束条件后，再将最终得到的第一空间频率域相位确定为被测伪平面波的相位测量结果，可提高对紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量准确度；而且，在判定达到第一预设算法的结束条件后，通过执行第二预设算法，新增对其他区域的幅值的调整，继续循环迭代求解，直到判定达到第二预设算法的结束条件后，再将最终得到的第二空间频率域相位确定为被测伪平面波的相位测量结果，可进一步提高相位测量结果的准确度。由于实际操作中难以直接匹配到较优的初始相位，通过设定预设阈值的方式，在执行一定次数的迭代循环后，更新初始相位重新求解，能够更好地求解紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量结果。

下面参考图4所示，介绍基于紧缩场系统的无相位测量方法的一种具体实施方式：

S410：获取紧缩场系统在静区出射的伪平面波中的目标区域的空域幅值，作为第一空域幅值。

S420：获取预设尺寸的第一区域的空间频率域幅值，作为第一空间频率域幅值。

图1实施例中已经对各幅值的获取方式进行了相关介绍，此处不再赘述。

S430：执行算法初始化操作。

S430中的初始化操作包括获取初始相位，还包括将算法执行次数归零。初始相位是由电子设备随机给定的，具体参考图1实施例中的介绍，此处不再赘述。

S440：判断是否达到第二预设算法的执行条件。

S440可以通过求余运算(mod运算)来实现：将mod运算公式设定为mod[当前算法总执行次数，(第一预设阈值+第二预设阈值)]，通过判断当前算法总执行次数被第一预设阈值与第二预设阈值之和整除后的余数是否大于第一预设阈值来判断是否达到第二预设算法的执行条件。

如果否，执行S450：执行第一预设算法。

如果是，执行S460：执行第二预设算法。

可以理解的，本图4实施例中的算法是将第一预设算法与第二预设算法相结合的联合算法，在判定达到第二预设算法前执行第一预设算法，在判定达到第二预设算法后执行第二预设算法，该联合算法可以是GS-HIO联合算法，其中，GS-HIO联合算法包括GS算法和HIO算法，对应的，第一预设算法可以是GS算法，第二预设算法可以是HIO算法，执行第一预设算法或第二预设算法的具体流程在上述方法实施例中已经进行了详细介绍，此处不再赘述。

S470：判断算法是否收敛。

S470中判断算法是否收敛的具体实施方式，可参考上述实施例中对判断第一预设算法是否收敛和判断第二预设算法是否收敛的相关描述，此处不再赘述。

如果否，执行S480：判断当前算法总执行次数是否达到第三预设阈值，如果否，返回执行S440；如果是，返回执行S430；

如果是，执行S490：将算法收敛后最终得到的相位数据确定为伪平面波的相位测量结果。

应用本发明所示实施例，通过将GS-HIO联合算法与介质透镜相结合，来求解紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量结果，直到判定算法收敛后，再将最终得到的相位数据确定为被测伪平面波的相位测量结果，以此，提高对紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量准确度；在执行一定次数的迭代循环后，再通过算法初始化操作，更新初始相位，使算法执行次数归零，重新开始新一轮求解，使得能够基于不同的初始相位，更好地求解紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量结果。

与上述方法实施例相对应，本发明实施例还提供了一种基于紧缩场系统的无相位测量装置，如图7所示，包括：

第一获取模块710，用于获取紧缩场系统在静区出射的伪平面波中的目标区域的空域幅值，作为第一空域幅值。

第二获取模块720，用于获取预设尺寸的第一区域的空间频率域幅值，作为第一空间频率域幅值；第一空间频率域幅值是经介质透镜转换，在介质透镜焦平面处采集得到的；第一区域包括目标区域。

第一执行模块730，用于执行第一预设算法。

参考图8所示，第一执行模块730，包括：第一合成子模块7301，用于基于第一空间频率域幅值以及初始相位，计算得到第一空间频率域值；第一转换子模块7302，用于通过介质透镜的傅里叶逆变换，将第一空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第二空域幅值和第一空域相位的第一空域值；第二合成子模块7303，用于将第二空域幅值中目标区域的空域幅值替换为第一空域幅值，得到替换后的第一空域值；第二转换子模块7304，用于通过介质透镜的傅里叶变换，将替换后的第一空域值由空域转换至频域，得到包括第二空间频率域幅值和第一空间频率域相位的第二空间频率域值；第三合成子模块7305，用于将第二空间频率域值中包括的第二空间频率域幅值替换为第一空间频率域幅值，得到替换后的第二空间频率域值。

第一判断模块740，用于判断是否达到第一预设算法的结束条件；如果未达到，基于替换后的第二空间频率域值，更新第一空间频率域值，并触发第一转换子模块；如果达到，基于第一转换子模块7302最终得到的第一空域相位，确定伪平面波中的目标区域的相位测量结果。

上述装置中的介质透镜可以为超材料透镜，具体的，可以由能够产生相移的单元模块拼接而成。获得该介质透镜的具体实现方式可参考本发明方法实施例中对介质透镜的说明，此处不再赘述。

在一种实施方式中，第一判断模块740具体用于通过判断第一预设算法的执行次数是否达到第一预设阈值来判定是否达到第一预设算法的结束条件，如果达到，则判定达到第一预设算法的结束条件，如果未达到，则判定未达到第一预设算法的结束条件。

在另一种实施方式中，第一判断模块740具体用于通过判断第一预设算法是否收敛来判定是否达到第一预设算法的结束条件，再具体的，一种情况，第一判断模块740可以用于通过判断第二转换子模块7304中得到的第二空间频率域幅值与第一获取模块720中获取的第一空间频率域幅值的误差是否小于预设范围来判定是否达到第一预设算法的结束条件，如果小于，则可以判定达到第一预设算法的结束条件，如果未小于，则可以判定未达到第一预设算法的结束条件；另一种情况，第一判断模块740可以用于通过判断第二转换子模块7304中得到的第一空间频率域相位是否已趋于一相同结果，不再随迭代次数的增加而变化，如果是，则也可以判定达到第一预设算法的结束条件，如果不是，则也可以判定未达到第一预设算法的结束条件。

如果第一判断模块740判定未达到第一预设算法的结束条件，基于替换后的第二空间频率域值，更新第一空间频率域值，并触发第一转换子模块，直到第一判断模块740判定达到第一预设算法的结束条件后，再基于第一转换子模块7302最终得到的第一空域相位，确定伪平面波中的目标区域的相位测量结果，以此，应用本实施例中的装置，通过多次循环迭代求解，可以提高相位测量结果的准确度。

另一种实施方式中，本发明实施例的装置还可以包括：第二执行模块750、第四合成子模块7501、第三转换子模块7502、第五合成子模块7503、第四转换子模块7504、第六合成子模块7505、第二判断模块760(以上模块图中均未示出)。

第二执行模块750，用于在第一判断模块740判定达到第一预设算法的结束条件的情况下，执行第二预设算法。

第二执行模块750，包括：第四合成子模块7501，用于基于第一预设算法结束后最终得到的替换后的第二空间频率域值，作为第三空间频率域值；第三转换子模块7502，用于通过介质透镜的傅里叶逆变换，将第三空间频率域值由频域转换至空域，得到包括第三空域幅值和第二空域相位的第二空域值；第五合成子模块7503，用于将第三空域幅值中目标区域的空域幅值替换为第一空域幅值，将第三空域幅值中除目标区域之外的其他区域的空域幅值替换为其他区域上一次对应的空域幅值与其他区域本次对应的空域幅值之差，得到替换后的第二空域值；第四转换子模块7504，用于通过介质透镜的傅里叶变换，将替换后的第二空域值由空域转换至频域，得到包括第三空间频率域幅值和第二空间频率域相位的第四空间频率域值；第六合成子模块7505，用于将第四空间频率域值中包括的第三空间频率域幅值替换为第一空间频率域幅值，得到替换后的第四空间频率域值。

第二判断模块760，用于判断是否达到第二预设算法的结束条件；如果未达到，基于替换后的第四空间频率域值，更新第三空间频率域值，并触发第三转换子模块；如果达到，基于第三转换子模块7502最终得到的第二空域相位，确定伪平面波中的目标区域的相位测量结果。

在一种实施方式中，第二判断模块760具体用于通过判断第二预设算法的执行次数是否达到第二预设阈值来判定是否达到第二预设算法的结束条件，如果达到，则判定达到第二预设算法的结束条件，如果未达到，则判定未达到第二预设算法的结束条件。

在另一种实施方式中，第二判断模块760具体用于通过判断第二预设算法是否收敛来判定是否达到第一预设算法的结束条件，再具体的，一种情况，第二判断模块760可以用于通过判断第四转换子模块7504中得到的第三空间频率域幅值与第一获取模块720中获取的第一空间频率域幅值的误差是否小于预设范围来判定是否达到第二预设算法的结束条件，如果小于，则可以判定达到第二预设算法的结束条件，如果未小于，则可以判定未达到第一预设算法的结束条件；另一种情况，第二判断模块760可以用于通过判断第四转换子模块7504中得到的第二空间频率域相位是否已趋于一相同结果，不再随迭代次数的增加而变化，如果是，则也可以判定达到第二预设算法的结束条件，如果不是，则也可以判定未达到第二预设算法的结束条件。

如果第一判断模块740是通过判定第一预设算法的执行次数达到预设阈值，从而结束第一预设算法，则第一预设算法结束时该算法并不一定收敛，此时，得到的相位测量结果并不一定为最优解。通过第二执行模块750执行第二预设算法，新增对其他区域的幅值的调整，继续循环迭代求解，直到第二判断模块760判定达到第二预设算法的结束条件后，再将第四转换子模块7504最终得到的第二空间频率域相位确定为被测伪平面波的相位测量结果，可进一步提高相位测量结果的准确度。

可选的，本发明实施例的装置中，还可以包括：

判断模块770(图中未示出)，用于在第二判断模块760判定达到第二预设算法的结束条件的情况下，判断第一预设算法和第二预设算法的执行次数之和是否达到第三预设阈值；如果未达到，基于替换后的第四空间频率域值，更新第一空间频率域值，并触发第一转换子模块；如果达到，更新初始相位，并触发第一执行模块。

由于存在给定的初始相位值越好，算法迭代循环次数越少，相位测量结果越准确的情况，可以根据实际操作中的迭代效果来设定第三预设阈值，使在执行一定次数的迭代循环仍未出现算法收敛的情况下，更新初始相位，重新开始迭代，以更好地求解被测伪平面波的相位测量结果。

应用本发明所示实施例，通过执行第一预设算法循环迭代求解紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量结果，直到判定达到第一预设算法的结束条件后，再将最终得到的第一空间频率域相位确定为被测伪平面波的相位测量结果，可提高对紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量准确度；而且，在判定达到第一预设算法的结束条件后，通过执行第二预设算法，新增对其他区域的幅值的调整，继续循环迭代求解，直到判定达到第二预设算法的结束条件后，再将最终得到的第二空间频率域相位确定为被测伪平面波的相位测量结果，可进一步提高相位测量结果的准确度。由于实际操作中难以直接匹配到较优的初始相位，通过设定预设阈值的方式，在执行一定次数的迭代循环后，更新初始相位重新求解，能够更好地求解紧缩场系统在静区出射的伪平面波的相位测量结果。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包括，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包括在本发明的保护范围内。