NSFC-广东联合基金(U1201255)
- 作品数：16 被引量：34H指数：4
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- 相关机构：安徽大学中国人民解放军陆军军官学院安徽省地方税务局更多>>
- 发文基金：NSFC-广东联合基金国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 4-f光学架构频域纯相位调制压缩成像
- 2014年
- 为了改善传统的多幅亚像素图像配准融合实现超分辨率的方法面临的配准误差和高成本问题,将压缩传感理论引入超分辨率成像.基于大多数自然图像普遍具有的稀疏表示特性,以经典的4-f光学架构为基础,利用频域中相位比振幅包含更多信息的特点,提出了一种频域纯相位调制压缩成像方法,通过重建算法从单次曝光记录的低维测量值中恢复原高分辨率图像的信息.数值实验结果表明,提出的方法可以有效地实现图像信息的随机调制和高质量重建,是一种有潜力的压缩成像物理实现方案,具有较高的重建信噪比和较少的重建时间,尤其是对于大尺度图像.
- 张成程鸿张芬韦穗
- 关键词：压缩成像图像超分辨率
- 菲涅耳全息投影中零级光的消除被引量：3
- 2013年
- 采用菲涅耳相位全息图进行全息投影显示时,再现像的视觉效果受到空间光调制器(SLM)像素结构引起零级光的影响。为消除零级光的影响,本文基于原有的菲涅耳全息投影系统,在SLM后面引入成像透镜,并在透镜的后焦面设置高通滤波器以滤除零级光。为抵消成像透镜引起的相位变化,通过引入发散球面,实现调节全息再现像成像位置的目的。实验结果表明,在不改变菲涅耳相位全息图重构距离的情况下,可以有效消除零级光对全息再现像的影响。
- 沈川程鸿刘凯峰韦穗徐姗姗
- 关键词：全息显示
- 基于透镜模型的部分相干光场相位检索技术被引量：3
- 2014年
- 基于强度传输方程(TIE)的相位检索技术通过光学与计算的结合,利用强度信息恢复相位,避免了由于干涉法造成的分辨率、敏感性等问题,理论和实验证明是获取相位信息的一种可行途径。这一方法是基于相干照明假设前提推导出的,将TIE直接扩展到部分相干场是困难的,因为部分相干光场对于时间是随机波动的,需要使用点对之间的相关函数完整描述。结合部分相干光场的光学特性以及实际成像中的透镜相位调制作用,本文提出了一种基于透镜模型的部分相干照明下的相位检索新方法,并给出了一致照明和非一致照明下的相位检索结果。实验验证了新方法的合理性和正确性。新方法的提出,扩展了传统的基于TIE的相位检索方法的应用范围。
- 程鸿张芬刘凯峰章权兵韦穗
- 关键词：图像处理透镜
- 物理可实现的相位编码压缩成像被引量：1
- 2013年
- 压缩成像是压缩感知理论最重要的研究领域之一.在分析压缩成像中实际测量矩阵与测量值约束的基础上,提出一种基于4-f光学架构的物理可实现的频域相位编码压缩成像方法.该方法利用两路光学架构之间的补偿实现相位编码压缩成像中测量值的非负记录,然后从该测量值精确恢复原图像,解决压缩成像应用中理论与实际物理约束之间不一致的问题.该方法可以单次曝光获得充分的测量值精确重建原图像,不需要其它附加信息,是压缩成像物理实现的一种非常可行的方案.模拟实验证明该方法可以有效地实现图像的压缩测量与超分辨率重建.
- 张成程鸿张芬沈川韦穗
- 关键词：压缩成像相位编码
- 强度传输方程和角谱迭代融合的相位检索算法被引量：8
- 2014年
- 相位检索技术将光学与计算相结合,从强度测量中恢复相位,包括强度传输方程法和角谱迭代法。但前者仅对近场相位的恢复有效,其基于相干照明的假设前提使得该方法不能直接应用于自然场景的相位检索中;而后者具有迭代不确定性、收敛速度慢等缺点。探讨了在相干照明情况下传统强度传输方程法和角谱迭代法相融合的相位检索算法,将该融合法进一步扩展,提出了适用于自然场景透镜模型的相位检索方法,即使用强度传输方程法计算像平面的相位,并将该相位值作为角谱迭代的初始值,根据光路的可逆性,迭代出物面的相位信息,分别给出了两种情况下的实验结果。
- 程鸿沈川张成张芬韦穗
- 关键词：图像处理自然场景透镜
- 单次曝光频域振幅编码压缩成像被引量：2
- 2014年
- 超分辨率被认为是光学成像和图像处理的"圣杯"之一.有别于传统的多幅亚像素图像配准融合实现超分辨率的方法面临的配准误差以及高成本问题,得益于大多数图像普遍具有的稀疏表示特性,本文将压缩传感理论引入超分辨率成像,提出一种新的单次曝光频域振幅编码压缩成像方法.利用4-f傅里叶光学架构实现图像信息的频域0/1振幅随机调制,然后可以使用低分辨率CCD器件实现积分下采样记录对应的测量值,最后利用优化方法从少量的测量值中重建原高分辨率图像.模拟实验验证了本文提出的方法可以有效地实现二维图像信息的获取与重构.此外,本文的方法可以有效地处理大尺寸图像的压缩成像问题,具有重要的应用前景.
- 张成程鸿张芬沈川韦穗
- 关键词：压缩成像图像超分辨率
- 频域二元纯相位编码压缩成像被引量：1
- 2014年
- 超分辨率被认为是光学成像和图像处理的"圣杯"之一.压缩感知理论的引入给出一种新的实现从单幅低分辨率图像的超分辨率重构方法,避免了传统超分辨率方法需要多幅亚像素图像的弊端.在分析压缩感知测量矩阵与光学成像系统之间对应约束异同的基础上,提出一种基于4-f光学架构的频域二元相位编码压缩成像方法,可以实现在单次曝光条件下获得的单幅低分辨率测量图像中实现超分辨率重建,不需要其他任何额外的信息采集.二元相位掩膜比均匀相位掩膜更容易物理实现,是压缩成像物理实现的一种更加可行的方案.模拟实验表明提出的方法可以有效地捕获图像的信息与高精度重建.此外,对于大尺度图像重建,该方法在重建时间方面优于Romberg提出的随机解调方法,在更符合实际方面的采样策略方面优于Yin提出的RecPC方法.
- 张成张芬沈川章权兵韦穗王岳
- 关键词：压缩成像图像超分辨率
- 基于矩阵填充的相位检索
- 2013年
- 相位检索利用直接测量得到的强度分布恢复相位信息,从而重建波函数,是光学和图像处理中的重要研究方向。提出衍射成像中新的利用相位掩模的结构光照明设置,在这种新的设置中,物体和掩模紧贴在一起,并且相互之间的位置可以互换,采用多结构光照明,收集多个不同的衍射图样,在没有信号额外信息情况下求解相位。模拟实验结果表明,这种新的设置形式简单,可以成功地实现相位检索。此外,提出应用托普利兹掩模和循环掩模收集衍射图样以检索相位,它们比二进制掩模需要收集更少的衍射图样;与高斯掩模需要收集的衍射图样数目相当,但是物理上比高斯掩模更易于实现。
- 张芬张成程鸿沈川韦穗
- 关键词：图像处理相位掩模
- 可编程菲涅耳相位透镜应用于多平面全息投影被引量：5
- 2014年
- 研究了基于菲涅耳相位透镜实现多平面全息投影的方法,采用硅基液晶相位调制器建立了多平面全息投影系统.首先,利用可编程菲涅耳相位透镜代替傅里叶透镜,将计算机生成的相位全息图与菲涅耳透镜的相位结合;其次,基于时分复用和空分复用原理提出了加载菲涅耳相位透镜与相位全息图到相位空间光调制器上的两种方法;最后,讨论了在多平面全息投影中每个单一平面实现旋转物体动态360°视角显示的方法.实验结果表明:在距离硅基液晶分别为500、800、1 100和1 400mm处的四个重构平面可以获得全息投影图像;通过动态地改变菲涅耳相位透镜的焦距,可以实现多平面全息投影.
- 沈川刘凯峰张成程鸿韦穗
- 关键词：信息光学全息显示硅基液晶
- 纯相位菲涅尔全息图的反馈迭代算法及其硅基液晶显示被引量：7
- 2014年
- 研究了纯相位菲涅尔计算全息图的制作方法,给出了一种生成纯相位菲涅尔计算全息图的算法.首先研究了菲涅尔衍射的数值模拟算法,分析了两种数值模拟算法的计算速度.将计算速度较快的菲涅尔衍射数值模拟算法和迭代算法相结合,并引入比例反馈,得到纯相位菲涅尔计算全息图的反馈迭代算法.其次,对比例反馈系数的选取进行了实验研究,得到其最优经验值范围,然后进行了仿真实验.仿真结果表明,该算法降低了重构误差,提高了全息图重构质量.最后基于新型空间光调制器反射型硅基液晶,建立了全息显示光电实验系统,对该算法进行了验证.
- 刘凯峰沈川张成韦穗
- 关键词：全息显示菲涅尔衍射硅基液晶
