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数字全息显微信号项频谱定位及干扰项抑制
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作者 张贺 孔勇 +2 位作者 吴慧慧 廖后章 陈杰 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期277-287,共11页
在离轴数字全息显微和非相干光成像研究中,空间频域滤波是重建目标物体的振幅和相位信息的关键步骤。信号项频谱选取及中心定位对滤波后重建相位的质量有着极大影响,即使像素级的微小差异也会导致重建相位的严重失真。为了解决这个问题... 在离轴数字全息显微和非相干光成像研究中,空间频域滤波是重建目标物体的振幅和相位信息的关键步骤。信号项频谱选取及中心定位对滤波后重建相位的质量有着极大影响,即使像素级的微小差异也会导致重建相位的严重失真。为了解决这个问题,文章提出了一种数字全息显微信号项频谱定位及干扰项抑制的方法。方法根据全息图频谱的直方图分布特性,自适应确定滤波形状和大小,同时,采用质心法来快速准确的确定信号项频谱的中心,并在频域中运用形态学处理来消除信号项频谱周围的干扰项。实现了信号项频谱自适应滤波,从而提高了相位重建的质量。文章使用二维山形图模拟相位进行了仿真验证,并搭建光路拍摄USAF1951标定板上的数字区域和洋葱表皮细胞进行了实验验证。仿真和实验结果表明,算法可以实现高质量的相位重建,并对干扰项进行抑制,提高了离轴数字全息显微系统的成像质量。 展开更多
关键词 数字全息 频谱滤波 频谱中心定位 干扰项抑制 相位重建
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基于swin-UNet-denoise和最小二乘法的两步相位解包裹
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作者 廖后章 孔勇 +3 位作者 张贺 吴慧慧 童晓凡 赵莉 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期752-758,共7页
相位解包裹在众多领域应用中都占有重要地位,但总会受到噪声的影响,尤其是散斑噪声。为了去除散斑噪声对包裹相位图的影响,并从中恢复出实际的相位值,采用两步法进行了理论分析和实验论证,从不同程度散斑噪声包裹的相位中恢复出绝对相... 相位解包裹在众多领域应用中都占有重要地位,但总会受到噪声的影响,尤其是散斑噪声。为了去除散斑噪声对包裹相位图的影响,并从中恢复出实际的相位值,采用两步法进行了理论分析和实验论证,从不同程度散斑噪声包裹的相位中恢复出绝对相位。以swin-UNet-denoise网络为基础,将swin block中的归一化层后置,并用余弦相似度计算注意力值,然后将相对位移偏移替换为对数位置偏移,并在上采样模块融合反卷积层以此提升网络的去噪能力;将去噪结果通过最小二乘法解包裹,再通过中值滤波获得绝对相位。结果表明,结构相似度为99.77%,峰值信噪比为39.98,均方根误差为0.4864,平均绝对误差为0.4302。所有网络只在300组仿真数据集上进行训练验证,证明即使在小样本的条件下,该研究也能为更快速、更高效、更准确地实现带有散斑噪声的相位解包裹提供参考。 展开更多
关键词 全息 相位解包裹 深度学习 最小二乘法
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基于改进的非局部均值滤波对数字全息散斑的抑制
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作者 吴慧慧 孔勇 +2 位作者 张贺 廖后章 童晓凡 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期135-141,共7页
为了降低数字全息术领域中散斑噪声对重建相质量的影响,提出了一种改进的非局部均值滤波对数字全息散斑抑制的方法。方法使用统计学中的皮尔逊相关系数来改进非局部均值滤波中子块相似度的度量,并根据相似度系数的大小分为两个不同强度... 为了降低数字全息术领域中散斑噪声对重建相质量的影响,提出了一种改进的非局部均值滤波对数字全息散斑抑制的方法。方法使用统计学中的皮尔逊相关系数来改进非局部均值滤波中子块相似度的度量,并根据相似度系数的大小分为两个不同强度域,对其赋予不同的值,使灰度图去噪的对比成度更加强烈。方法不仅能更进一步的滤除散斑,还能更好的保持图像的边缘信息,可以解决传统非局部均值滤波中出现的图像过度滤波问题。实验结果表明,改进后的非局部均值滤波能够有效地降低数字全息图像中的散斑噪声,提高图像的质量和清晰度,与多数传统的数字图像处理方法相比性能更好。 展开更多
关键词 数字全息 散斑抑制 非局部均值滤波 皮尔逊相关系数
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