1.一種基于表面等離激元空間光場(chǎng)微分器的圖像邊緣提取方法，其特征在于，當(dāng)空間光場(chǎng)在金屬與介質(zhì)的界面上激發(fā)表面等離激元，且滿足臨界耦合條件時(shí)，輸出光場(chǎng)為輸入光場(chǎng)的空間微分結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入圖像的邊緣提取處理。所述臨界耦合條件為表面等離激元傳播過(guò)程中的泄漏率等于由材料損耗導(dǎo)致的衰減率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于表面等離激元空間光場(chǎng)微分器的圖像邊緣提取方法，其特征在于，使用不同的激發(fā)方式實(shí)現(xiàn)金屬表面等離激元的激發(fā)：當(dāng)使用光柵耦合方式激發(fā)時(shí)，金屬層設(shè)計(jì)為光柵結(jié)構(gòu)；當(dāng)使用棱鏡耦合方式激發(fā)時(shí)，金屬層設(shè)計(jì)為平板結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于表面等離激元空間光場(chǎng)微分器的圖像邊緣提取方法，其特征在于，使用不同的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)臨界耦合條件，包括改變金屬層的材料、結(jié)構(gòu)參數(shù)等。當(dāng)使用不同材料時(shí)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)臨界耦合條件有不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于表面等離激元空間光場(chǎng)微分器的圖像邊緣提取方法，其特征在于，輸入的圖像信息以相干光為載體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于表面等離激元空間光場(chǎng)微分器的圖像邊緣提取方法，其特征在于，在相干光中載入圖像信息并輸出相位型或振幅型光場(chǎng)圖像，且可以實(shí)現(xiàn)兩者間的任意切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于表面等離激元空間光場(chǎng)微分器的圖像邊緣提取方法，其特征在于，基于空間光場(chǎng)微分運(yùn)算的圖像邊緣提取直接發(fā)生于其在金屬與介質(zhì)界面上的反射或透射過(guò)程中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于表面等離激元空間光場(chǎng)微分器的圖像邊緣提取方法，其特征在于，當(dāng)激發(fā)表面等離激元，且滿足臨界耦合條件時(shí)，空間光場(chǎng)微分器件在此空間頻率附近的傳遞函數(shù)為線性，能夠等效空間微分運(yùn)算，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的邊緣提取。
8.一種基于表面等離激元空間光場(chǎng)微分器的圖像邊緣提取系統(tǒng)，其特征在于，包括：圖像信息加載系統(tǒng)、空間光場(chǎng)微分系統(tǒng)和圖像接收系統(tǒng)。其中圖像信息加載系統(tǒng)的輸出與空間光場(chǎng)微分系統(tǒng)的輸入相連，空間光場(chǎng)微分系統(tǒng)的輸出與圖像接收系統(tǒng)相連。所述圖像信息加載系統(tǒng)以相干光為載體加載輸入圖像。所述空間光場(chǎng)微分系統(tǒng)，包括介質(zhì)-金屬層結(jié)構(gòu)的表面等離激元微分器和空間頻率耦合模塊，其中表面等離激元微分器接收輸入光場(chǎng)后，激發(fā)的表面等離激元滿足臨界耦合條件時(shí)，輸出光場(chǎng)為輸入光場(chǎng)的空間微分結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的邊緣提取處理；所述臨界耦合條件為表面等離激元傳播過(guò)程中的泄漏率等于由材料損耗導(dǎo)致的衰減率?？臻g頻率耦合模塊用于調(diào)整輸入光場(chǎng)的空間頻率，通過(guò)相位匹配激發(fā)微分器中的金屬表面等離激元使其正常工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于表面等離激元空間光場(chǎng)微分器的圖像邊緣提取系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像信息加載系統(tǒng)能夠在相干光中載入圖像信息并輸出相位型或振幅型光場(chǎng)圖像，且可以實(shí)現(xiàn)兩者間的任意切換。