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一种基于互补随机抽样的无透镜衍射成像方法，该方法是引入一组具有互补特性的二值随机抽样屏；将这组互补抽样屏依次置于被测物体和记录平面之间，并依次记录透过抽样屏的物波在记录平面处的强度图样；从所记录的强度图样中恢复出被测物波的复振幅分布，利用所恢复出的复振幅分布再经过数字衍射运算，即得到被测物体在空间任意位置的衍射成像。该方法通过在物体和记录面之间插入互补随机抽样屏，大大提高了相位恢复的精确度和迭代效率；同时，可以有效消除传统方法中由于二值随机抽样引起的波前抽样损失。另外，由于本方法中迭代运算过程仅应用于抽样面和记录面之间，可适用于更一般的复值物体，并且不需要对物体进行特殊的限制。