传统多通道成像技术（如光谱与偏振成像）在生物医学、材料分析等领域应用广泛，但需依赖复杂光学元件或专用传感器，存在成本高、灵活性差的问题。例如，偏振成像通常需机械旋转偏振片或使用昂贵的偏振相机，而光谱成像需多次扫描或特殊滤光片。现有计算成像方法虽通过点扩散函数编码实现多通道复用，但受限于光学器件的固有特性，通道区分度低且难以灵活调整模态。因此，亟需一种无需复杂硬件、可自由配置通道的通用成像框架。
本研究提出一种基于瞳孔平面复用的计算显微成像技术，通过在显微镜傅里叶平面放置定制瞳孔分割掩模（如半圆形正交偏振片），将不同通道信息编码至单次测量中，并结合傅里叶叠层成像（FP）算法重建多通道复振幅场。实验采用10倍物镜（NA 0.3）与单色CMOS相机，通过设计照明模式将合成NA提升至0.58，实现各向同性分辨率（最高1445 lp/mm）。该方法仅需一次采集即可重建双偏振通道的振幅与相位，进而提取样品的完整Jones矩阵（包括慢轴取向θ和相位延迟δ），无需机械扫描或专用偏振传感器。对玉米淀粉、疟疾感染红细胞等样品的成像结果验证了其定量分析能力，空间带宽积达256 MP。
展开剩余61%本研究通过瞳孔平面复用技术，将多通道成像的硬件复杂性转化为算法优化，实现了低成本、高灵活性的偏振与光谱成像。其核心优势在于无需机械扫描或专用传感器即可获取样品的完整Jones矩阵，并兼容现有显微系统。该框架为生物医学诊断（如疟疾检测）、材料各向异性分析提供了高通量解决方案，未来可通过与深度学习结合进一步加速重建，或拓展至三维偏振断层成像。
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