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傅里叶叠层显微成像技术:理论、发展和应用 被引量:32
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作者 孙佳嵩 张玉珍 +1 位作者 陈钱 左超 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期89-107,共19页
高分辨率是光学显微技术发展至今不断追求的目标之一。然而随着当前显微镜系统功能与性能的不断革新,高分辨率与大视场难以同时兼顾的问题日益突出,这个问题极大地限制了其在许多领域的应用。傅里叶叠层显微成像技术(FPM)是近年来发展... 高分辨率是光学显微技术发展至今不断追求的目标之一。然而随着当前显微镜系统功能与性能的不断革新,高分辨率与大视场难以同时兼顾的问题日益突出,这个问题极大地限制了其在许多领域的应用。傅里叶叠层显微成像技术(FPM)是近年来发展出的一种新型计算成像技术,其能通过同时恢复强度和相位分布来提供宽域高分辨率的成像能力。FPM虽然是在2013年才被提出,但是由于其融合了大视场、高分辨率、定量相位成像等诸多优点,近年来已经在光学显微、生物医学、生命科学等领域获得了大量研究和广泛关注。从基本原理、实验系统与成像模式、系统与算法的改进方法等几个方面对FPM的研究现状、应用领域和最新进展进行了综述,并讨论了现存的一些关键问题以及今后可能的研究方向。 展开更多
关键词 成像系统 计算成像 显微成像 相位恢复 图像重建技术
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基于优化卷积神经网络的图像超分辨率重建 被引量:16
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作者 王民 刘可心 +1 位作者 刘利 杨润玲 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第11期123-132,共10页
与以往两类单帧图像的超分辨率重建方法相比,卷积神经网络超分辨率(SRCNN)技术以其端对端的映射架构大幅提高了运行效率与复原精准度,然而网络的层数限制以及收敛性能使得部分图像的恢复效果不及基于样例的重建方法。针对网络优化问题,... 与以往两类单帧图像的超分辨率重建方法相比,卷积神经网络超分辨率(SRCNN)技术以其端对端的映射架构大幅提高了运行效率与复原精准度,然而网络的层数限制以及收敛性能使得部分图像的恢复效果不及基于样例的重建方法。针对网络优化问题,提出了一种将粒子群优化(PSO)算法与SRCNN相结合的方法,利用PSO算法对网络权重进行初始化,同时结合梯度下降(GD)算法对权值进行修正,使得PSO算法的全局搜索能力与GD算法的局部寻优能力相融合。分别对set5、set14数据集和雾霾天气下模糊图片进行对比实验,结果表明,所提算法不仅能以较少参数来获得较高性能的网络,其重建效果优于已有的4种算法,而且对边缘的锐化能力更强。 展开更多
关键词 图像处理 图像重建技术 卷积神经网络 粒子群优化 梯度下降法
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连续太赫兹波同轴数字全息相衬成像 被引量:12
3
作者 王大勇 黄昊翀 +4 位作者 周逊 戎路 李赜宇 林巧文 王云新 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期232-237,共6页
太赫兹同轴数字全息成像是基于太赫兹波干涉记录的一种新型成像技术,具有光源相干性要求低、光路结构简单、成像分辨率高、实时定量获取物光波复振幅信息等特点,非常适用于太赫兹波段成像。搭建了一套连续太赫兹波同轴数字全息成像装置... 太赫兹同轴数字全息成像是基于太赫兹波干涉记录的一种新型成像技术,具有光源相干性要求低、光路结构简单、成像分辨率高、实时定量获取物光波复振幅信息等特点,非常适用于太赫兹波段成像。搭建了一套连续太赫兹波同轴数字全息成像装置,通过全息图预处理和相位恢复算法,获取了样品的振幅和相衬图像,有效抑制了共轭像,并进一步探索了太赫兹同轴数字全息技术在生物医学检测上的可行性。 展开更多
关键词 全息 太赫兹成像 生物医学成像 图像再现技术
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基于霍夫变换的数字全息粒子尺寸测量 被引量:10
4
作者 吕且妮 高岩 +3 位作者 葛宝臻 马志彬 赵晨 张以谟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期940-944,共5页
提出一种基于霍夫(Hough)变换的数字全息粒子尺寸测量方法。该方法是先对粒子场全息图的数字再现像进行聚焦像合成、图像边缘提取处理后,再通过Hough变换圆检测得到粒子尺寸大小和位置信息,实现粒子信息的测量。分别对2D粒子场和3D粒子... 提出一种基于霍夫(Hough)变换的数字全息粒子尺寸测量方法。该方法是先对粒子场全息图的数字再现像进行聚焦像合成、图像边缘提取处理后,再通过Hough变换圆检测得到粒子尺寸大小和位置信息,实现粒子信息的测量。分别对2D粒子场和3D粒子场进行了计算机模拟,并以直径为90μm标准粒子为研究对象进行了实验研究,测量绝对误差为6μm。研究结果证明了该方法的可行性。 展开更多
关键词 数字全息 粒子尺寸测量 HOUGH变换 图像处理
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基于透射和反射时间分辨测量数据的荧光参数三维重建 被引量:6
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作者 张丽敏 高峰 +1 位作者 李娇 赵会娟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2552-2556,共5页
提出了一种同时重建荧光参数的全三维时域荧光分子层析方法,通过选择一对合适的拉普拉斯变换因子提取时间扩展曲线的特征信息,求解时域耦合扩散方程。在图像重建过程中,应用代数重建技术求解线性逆问题,且引入归一化玻恩比方法。基于多... 提出了一种同时重建荧光参数的全三维时域荧光分子层析方法,通过选择一对合适的拉普拉斯变换因子提取时间扩展曲线的特征信息,求解时域耦合扩散方程。在图像重建过程中,应用代数重建技术求解线性逆问题,且引入归一化玻恩比方法。基于多通道时间相关单光子计数系统对模拟仿体进行了透射和反射式时间分辨数据测量,利用所提方法同时重建了荧光产率和寿命的三维图像。实验结果表明利用反射式测量数据目标体位置、大小、形状等方面具有一定的偏差,透射式达到了较好的重建效果,而两种模式相结合重建效果最优。 展开更多
关键词 生物光学 荧光分子层析 图像重建技术 时间分辨
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JIR-Net:用于光声层析图像重建的联合迭代重建网络
6
作者 候英飒 孙正 孙美晨 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期823-838,共16页
目的 高质量的图像重建是光声层析成像(photoacoustic tomography,PAT)技术的关键,有限角度稀疏测量和组织非均匀的声学特性都会影响重建图像质量。采用迭代重建技术可在一定程度上提高图像质量,但是其结果依赖于有关成像目标的先验假... 目的 高质量的图像重建是光声层析成像(photoacoustic tomography,PAT)技术的关键,有限角度稀疏测量和组织非均匀的声学特性都会影响重建图像质量。采用迭代重建技术可在一定程度上提高图像质量,但是其结果依赖于有关成像目标的先验假设模型。而且在迭代优化过程中需要反复计算前向成像算子及其伴随算子,因此计算成本较高,需要合理选择正则化方法及其参数。为了解决该问题,提出一种根据不完备光声测量信号联合重建光吸收能量分布图和声速分布图的深度学习方法。方法 设计并搭建基于学习迭代策略的联合迭代重建网络(joint iterative reconstruction network,JIR-Net),网络由4个结构单元组成,每个单元包括特征提取、特征融合和重建3个模块。网络的输入是探测器在成像平面中采集的不完备光声信号和预设的常数声速,输出是重建的光吸收能量分布图和声速分布图。分别构建仿真、仿体和在体数据集,用于训练、验证和测试网络。在训练网络的过程中,将光吸收能量密度和声速的梯度下降信息整合到网络训练中,并利用反向传播梯度下降法求解非线性最小二乘问题。结果 数值仿真、仿体和在体实验结果表明:与交替优化法、U-Net后处理法和深度梯度下降法相比,JIR-Net重建的光吸收能量分布图的结构相似度可分别提高约39.5%、26.4%和7.6%,峰值信噪比可分别提高约95.6%、71.4%和15.5%。与交替优化法相比,JIR-Net重建的声速分布图的结构相似度和峰值信噪比可分别提高约34.4%和22.6%。结论 JIR-Net解决了由于有限角度稀疏测量和组织声速分布不均匀所致的光声图像质量下降问题,实现了从光声信号到高质量光吸收能量分布图和声速分布图的映射。 展开更多
关键词 图像重建技术 光声层析成像(PAT) 深度学习 光吸收能量密度 声速(SoS) 联合重建 梯度下降
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同轴数字全息相位恢复算法采样距离优化研究 被引量:6
7
作者 韩冰 肖文 +2 位作者 潘锋 丛琳 戎路 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2012年第12期66-71,共6页
相位恢复算法被广泛应用于去除同轴数字全息共轭像。其中,多采样距离相位恢复算法相比于基于单幅全息图的相位恢复算法,尤其是在两幅全息图的重建算法中,重建精度更高且收敛速度更快。针对采样距离和采样间隔对再现物光波前的精度的影响... 相位恢复算法被广泛应用于去除同轴数字全息共轭像。其中,多采样距离相位恢复算法相比于基于单幅全息图的相位恢复算法,尤其是在两幅全息图的重建算法中,重建精度更高且收敛速度更快。针对采样距离和采样间隔对再现物光波前的精度的影响,通过记录不同采样距离的多幅数字全息图,进行相位恢复。通过分析比较再现相位像的标准化均方根误差,得到优化算法的最佳采样距离和采样间隔。结果表明,采样距离在130~160mm范围内时误差较小,采样距离为150mm、采样间隔为2mm时误差最小,仅0.0096。 展开更多
关键词 数字全息术 显微术 相位恢复 图像重建技术
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自干涉非相干全息成像系统分辨率 被引量:6
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作者 翁嘉文 谭穗妍 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期281-289,共9页
基于拉格朗日不变量法则,与经典光学成像系统分辨率对照,分别对自干涉非相干数字全息(SIDH)成像系统的横向以及轴向分辨率展开讨论。通过系统放大率及点扩展函数半峰全宽的计算,从理论上给出系统横向和轴向分辨率,以及系统分辨本领判断... 基于拉格朗日不变量法则,与经典光学成像系统分辨率对照,分别对自干涉非相干数字全息(SIDH)成像系统的横向以及轴向分辨率展开讨论。通过系统放大率及点扩展函数半峰全宽的计算,从理论上给出系统横向和轴向分辨率,以及系统分辨本领判断准则的具体数学表达式。并与经典光学成像系统对比,指出当全息记录面位于来自物光点的两束球面光波光斑的完全重合处时,自干涉非相干全息成像系统的横向超分辨率提高了一倍。引入压缩感知数值重构算法改善系统轴向分辨率,并给出相应的数值模拟及实验结果。研究结果对自干涉非相干数字全息术在成像、测量以及光路设计方面具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 全息 分辨率 压缩感知 图像重构技术
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校正光通量变化的定量光声内窥成像 被引量:1
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作者 孟琪 孙正 +1 位作者 侯英飒 孙美晨 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期69-81,共13页
在光声内窥成像中,不均匀或不稳定的照明,以及生物组织的复杂光学特性均会导致成像平面内光通量分布不均匀,从而造成重建图像质量和成像深度的下降。提出了一种校正光通量变化的定量光声内窥成像方法,对光吸收能量分布进行稀疏分解,采... 在光声内窥成像中,不均匀或不稳定的照明,以及生物组织的复杂光学特性均会导致成像平面内光通量分布不均匀,从而造成重建图像质量和成像深度的下降。提出了一种校正光通量变化的定量光声内窥成像方法,对光吸收能量分布进行稀疏分解,采用贪婪算法重构得到光吸收系数和光通量的稀疏表示,并通过稀疏矩阵分解实现光吸收系数与光通量分布的联合重建。仿真和体模实验结果表明,与一步法和基于模型的定量重建方法相比,采用所提方法估算光吸收系数的均方根误差(RMSE)可降低约48%,重建图像的归一化平均绝对距离(NMSAD)和结构相似度(SSIM)可分别降低约25%和提高约24%。与其他校正光通量的重建算法相比,所提方法估计光吸收系数的RMSE可降低约22%、NMSAD可降低约20%、SSIM可提高约10%。 展开更多
关键词 成像系统 图像重建技术 光声成像 内窥成像 光吸收系数 光通量 定量成像
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基于生成对抗网络的虚拟试穿方法 被引量:5
10
作者 张淑芳 王沁宇 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期925-933,共9页
为了解决传统虚拟试穿方法存在的手臂遮挡与细节模糊问题,提升重建图像的视觉质量,提出一种基于生成对抗网络的虚拟试穿方法.通过纹理提取模块和残差样式编码模块提取服装细节信息,并结合人体表征输入与人物姿势来重建试穿图像,解决了... 为了解决传统虚拟试穿方法存在的手臂遮挡与细节模糊问题,提升重建图像的视觉质量,提出一种基于生成对抗网络的虚拟试穿方法.通过纹理提取模块和残差样式编码模块提取服装细节信息,并结合人体表征输入与人物姿势来重建试穿图像,解决了手臂遮挡问题,实现了对扭曲失误服装的修复还原,且重建图像服装边缘清晰.定性分析表明,改进虚拟试穿方法得到的重建图像能清楚地展示试穿人物的手臂部分与服装纹理细节,具有很好的视觉逼真度和视觉质量.定量分析表明,该方法结构相似性指标提升了8.56%,与原始参考的像素结构更相似;感知相似性指标减少了5.24%,与原始参考的卷积特征更相似;Inception分数提升了0.95%,具有更高的清晰度和更好的多样性. 展开更多
关键词 图像重建技术 虚拟试衣 图像分析 生成对抗网络
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基于迭代优化展开的Cherenkov激发的荧光扫描成像重建算法 被引量:1
11
作者 耿梦凡 张虎 +4 位作者 李哲 胡婷 贾克斌 孙中华 冯金超 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第15期50-60,共11页
Cherenkov激发的荧光扫描成像(CELSI)是一种新型的光学成像技术,为监测体内恶性肿瘤的生物学特性提供了一种手段.为提高CELSI图像重建质量,本文提出了一种基于迭代优化展开的深度学习图像重建算法——ADMM-Net.在该算法中,交替方向乘子... Cherenkov激发的荧光扫描成像(CELSI)是一种新型的光学成像技术,为监测体内恶性肿瘤的生物学特性提供了一种手段.为提高CELSI图像重建质量,本文提出了一种基于迭代优化展开的深度学习图像重建算法——ADMM-Net.在该算法中,交替方向乘子法(ADMM)与卷积神经网络(CNN)相结合组成一个深度网络,网络中的所有参数通过端到端训练进行学习.实验结果表明:该算法可以有效提升重建图像的质量.当网络层数为5时,该算法重建的单荧光目标图像的平均峰值信噪比和结构相似性值分别可达到33.75dB和0.86.该算法不仅可以分辨出边沿距离最小为2 mm的双荧光目标,而且在多荧光目标和不同荧光量子产额比率下表现出了良好的泛化能力. 展开更多
关键词 医用光学 生物技术 Cherenkov激发的荧光扫描成像 图像重建技术 交替方向乘子法 深度学习 优化展开
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一种改进的中子外部CT图像伪影抑制方法 被引量:4
12
作者 林强 杨民 +3 位作者 张晓敏 唐彬 刘斌 霍合勇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期53-63,共11页
径向边缘的伪影是外部CT图像明显存在的缺点。为了抑制外部CT图像径向边缘的伪影,采用加权方向全变差(WDTV)算法计算沿径向和切向方向的局部方向差分,引入两个权重参数对这两个局部方向差分进行加权求和。WDTV算法可以更好地描述外部CT... 径向边缘的伪影是外部CT图像明显存在的缺点。为了抑制外部CT图像径向边缘的伪影,采用加权方向全变差(WDTV)算法计算沿径向和切向方向的局部方向差分,引入两个权重参数对这两个局部方向差分进行加权求和。WDTV算法可以更好地描述外部CT图像梯度模的稀疏性,有效提升重建图像的质量。针对高噪声中子外部CT检测的需求,在WDTV重建模型的框架下,对沿着径向和切向两个方向附近的一定角度范围内分别施加不同的全变差(TV)最小化约束。改进的WDTV算法中TV最小化的作用更明显,具有更强地抑制径向边缘伪影与抗噪声的性能。计算机仿真结果和齿轮冷中子实验结果表明,改进的WDTV重建模型能够更有效地抑制重建图像的噪声,提高重建图像的质量。 展开更多
关键词 图像处理 图像重建技术 中子束 外部计算机断层成像 伪影抑制
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真三维显示技术概述与现状:原理和展望 被引量:2
13
作者 张梅 王飞跃 +2 位作者 郭振 唐乐乐 王晓 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期701-717,共17页
致力于复现三维真实场景的真三维显示技术,其自然的三维视觉感知和直观的用户体验越来越符合人们对显示系统的需求.真三维显示技术代表未来先进显示技术的发展方向,也是促进元宇宙领域发展的关键技术.真三维显示为虚实世界的信息链接提... 致力于复现三维真实场景的真三维显示技术,其自然的三维视觉感知和直观的用户体验越来越符合人们对显示系统的需求.真三维显示技术代表未来先进显示技术的发展方向,也是促进元宇宙领域发展的关键技术.真三维显示为虚实世界的信息链接提供直接的窗口,为虚实世界的交互提供沉浸式三维视觉感知效果.迄今为止,学者们提出多种显示原理和系统样机.文中首先针对主流的各类真三维显示技术的原理及代表性系统样机进行较完整地梳理.然后,针对各类显示技术的优缺点进行详细分析和总结,详细分析未来三维显示技术的重点发展方向和趋势.最后,对该领域未来的发展前景进行展望.随着计算机技术、光电子技术、5G通信等领域的快速发展,真三维显示系统将在高质量显示、强大的计算能力及智能感知与交互功能方面实现技术突破,其应用潜力将愈发凸显. 展开更多
关键词 三维显示 三维图像处理 光场三维显示 全息三维显示 图像重建技术
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信道气流千扰下的关联成像研究 被引量:2
14
作者 傅喜泉 黄贤伟 +1 位作者 谭威 白艳锋 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第10期217-229,共13页
风导致的信道气流是影响关联成像的重要因素,因此,对信道气流干扰下的关联成像研究进行了总结。首先,给出了近场气流影响的相位模型,并从光传输和关联成像两个角度进行了可靠性验证;然后,将该模型扩展到高风速区域,得到超声速气流下风... 风导致的信道气流是影响关联成像的重要因素,因此,对信道气流干扰下的关联成像研究进行了总结。首先,给出了近场气流影响的相位模型,并从光传输和关联成像两个角度进行了可靠性验证;然后,将该模型扩展到高风速区域,得到超声速气流下风速和边界层厚度对关联成像的影响规律,定量分析了成像质量的变化情况;最后,针对实际成像过程中的探测抖动问题,介绍了基于关联成像时间特性的抑制方法以及小样本成像算法。本研究结果不仅可以评估信道气流对关联成像的影响,还为关联成像在机载遥感等领域的应用提供了重要的参考价值。 展开更多
关键词 量子光学 量子信息与处理 湍流 图像恢复技术 近场气流 关联成像
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基于近似消息传递的切伦科夫激发的荧光扫描断层重建 被引量:2
15
作者 冯金超 常迪 +2 位作者 李哲 孙中华 贾克斌 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期317-324,共8页
切伦科夫激发的荧光扫描成像(CELSI)作为一种新兴分子成像技术,具有空间分辨率高和成像深度深的优点,在监测放疗过程中肿瘤的生理变化方面具有巨大潜力。前期工作基于Tikhonov方法成功实现了CELSI断层成像,但该方法无法对位置深度超过3... 切伦科夫激发的荧光扫描成像(CELSI)作为一种新兴分子成像技术,具有空间分辨率高和成像深度深的优点,在监测放疗过程中肿瘤的生理变化方面具有巨大潜力。前期工作基于Tikhonov方法成功实现了CELSI断层成像,但该方法无法对位置深度超过3 cm或低对比度的荧光目标进行准确重建。为克服这一问题,提出了一种基于近似信息传递算法的断层CELSI稀疏重建方法。为说明该算法的优点,将其与传统的Tikhonov正则化算法以及3种基于稀疏的重建算法进行比较。实验结果表明,就均方误差和对比噪声比而言,本文算法可以获得最优的重建结果。 展开更多
关键词 医用光学 图像重建技术 切伦科夫激发的荧光扫描成像 断层成像 近似消息传递 稀疏重建
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The Matrix Transform for Reconstruction on Finite-Element-Based Photoacoustic Tomography 被引量:1
16
作者 Hui Zhang Si Chen Jiajun Wang 《Journal of Computer and Communications》 2016年第3期54-60,共7页
Numerical Finite-element method (FEM) based algorithms have been widely applied for the reconstruction of the photoacoustic image. As compared with the traditional analytic methods, the FEM based methods can be easily... Numerical Finite-element method (FEM) based algorithms have been widely applied for the reconstruction of the photoacoustic image. As compared with the traditional analytic methods, the FEM based methods can be easily used to deal with problems with irregularly shaped imaging domain. However, the FEM based algorithms are usually computationally intensive because repeated manipulations of matrices with larger size are needed during the reconstruction process. To tackle such a problem, a novel method is proposed for reducing the size of the matrix to be inversed during the reconstruction process and hence speed up the inverse reconstruction without any sacrifice of the reconstruction accuracy. 展开更多
关键词 Inverse Problems Medical and Biological Imaging image reconstruction techniques
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三种降采样成像策略的性能优化以及与传统傅里叶望远镜的比较 被引量:1
17
作者 董磊 卢振武 +1 位作者 刘欣悦 李正炜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期150-158,共9页
为了获得成像质量较好且成像时间较少的新型傅里叶望远镜成像策略,本文比较了三种降采样成像策略(压缩感知方法 (CS)、低频全采样方法 (LF)和变密度随机采样方法 (VD))与传统傅里叶望远镜(FT)在图像质量和成像时间上的差异.分析方法如下... 为了获得成像质量较好且成像时间较少的新型傅里叶望远镜成像策略,本文比较了三种降采样成像策略(压缩感知方法 (CS)、低频全采样方法 (LF)和变密度随机采样方法 (VD))与传统傅里叶望远镜(FT)在图像质量和成像时间上的差异.分析方法如下:利用传统FT外场实验所获得的目标频谱数据作为基础,三种降采样方法 (LF, VD和CS)分别按照各自的采样模式和重构方法实现目标图像的重构;通过直观观察和Strehl比两种方法比较三种降采样方法与传统FT在图像质量上的差异;通过分析成像时间的组成要素,初步比较三种降采样方法与传统FT在成像时间上的差异.分析表明:1)压缩感知方法的图像质量优于其他两种降采样方法 (LF和VD),但略低于传统成像结果; 2)压缩感知方法在成像质量上略低于传统FT,但在成像时间上却明显小于传统FT; 3)分析中采用的外场数据均含噪声,这说明上述三种降采样重构过程对噪声有较好的鲁棒性.综合上述分析结果可以看出,基于压缩感知的傅里叶望远镜(CS-FT)是在实际含噪情况下可大幅减少成像时间的优良成像策略. 展开更多
关键词 合成孔径成像 傅里叶望远镜 图像重构技术 压缩感知
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基于多核CPU的太阳自适应图像斑点重建技术 被引量:1
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作者 唐若林 田雨 +1 位作者 钟立波 饶长辉 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第6期98-103,共6页
地基太阳高分辨力成像中,自适应光学系统补偿了图像中心等晕区的像差,需要斑点图像重建技术用来产生全视场衍射极限分辨率的图像。一个从Matlab程序移植而来的C语言程序被设计用于加速处理。该程序采用斑点干涉法重建图像的傅里叶振幅... 地基太阳高分辨力成像中,自适应光学系统补偿了图像中心等晕区的像差,需要斑点图像重建技术用来产生全视场衍射极限分辨率的图像。一个从Matlab程序移植而来的C语言程序被设计用于加速处理。该程序采用斑点干涉法重建图像的傅里叶振幅和斑点掩膜法重建图像的傅里叶相位。使用OpenMP进行加速,使核心间共享了部分内存资源,图像按子块进行并行计算。移植过程中程序算法上进行了必要的优化并移除了大量的冗余计算。程序使用英特尔ICC编译器编译,运行在一个12核的Linux服务器上。一张1280pixel×1280pixel的图像可以在31s内重建完成。相对于单核运行,加速比最高可以达到10.66。单台服务器上相对于并行接口获得更好的扩展性。 展开更多
关键词 图像处理 图像重建技术 斑点干涉法 斑点掩膜法 并行计算
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空间频谱约束傅里叶叠层成像重建方法(英文) 被引量:1
19
作者 李生福 赵宇 +2 位作者 罗振雄 叶雁 刘正君 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期292-299,共8页
傅里叶叠层成像是一种能够同时实现大视场和高分辨的成像方法,公开发表的文献表明其空间分辨率极限由照明数值孔径和物镜数值孔径决定。为了进一步提高其分辨率,提出了频域和空间约束傅里叶叠层重建方法:利用传统重建算法获得的空间频... 傅里叶叠层成像是一种能够同时实现大视场和高分辨的成像方法,公开发表的文献表明其空间分辨率极限由照明数值孔径和物镜数值孔径决定。为了进一步提高其分辨率,提出了频域和空间约束傅里叶叠层重建方法:利用传统重建算法获得的空间频谱进行频域约束,以传统重建算法获得的图像进行空间约束;该方法基于一个假设:图像具有稀疏特性;从传统重建算法获得的图像中提取所需的频域和空间约束条件,不需要额外采集数据和硬件改进。仿真和实验结果表明:与传统无约束重建方法相比,提出的算法能够提高分辨率和改善对比度,空间分辨率提高幅度高达~26%。 展开更多
关键词 图像重建技术 计算成像 显微
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合成孔径激光成像雷达的光学成像处理 被引量:1
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作者 孙志伟 侯培培 +5 位作者 职亚楠 孙建锋 周煜 许倩 卢智勇 刘立人 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期292-298,共7页
提出了一种合成孔径激光成像雷达(SAIL)光学成像处理器的原理方案,基于侧视/直视SAIL单点目标回波收集方程,对此光学处理器的数据加载时空坐标转换、成像分辨率、成像处理能力等方面进行了理论分析,并进行了实验验证,给出了SAIL大口径... 提出了一种合成孔径激光成像雷达(SAIL)光学成像处理器的原理方案,基于侧视/直视SAIL单点目标回波收集方程,对此光学处理器的数据加载时空坐标转换、成像分辨率、成像处理能力等方面进行了理论分析,并进行了实验验证,给出了SAIL大口径验证样机获得的目标回波数据的成像结果。此SAIL光学处理器结构简单、紧凑、功耗低,且具有实时、实地处理SAIL回波信号的能力,在未来机载、星载SAIL系统中有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 遥感 合成孔径激光成像雷达 成像系统 像重建技术 光学处理
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