经典的边缘提取算法在实际应用中由于成像质量不高而被限制，基于鬼成像的边缘提取技术可对待测物实现高信噪比的边缘成像。基于此，提出一种基于Scharr算子的计算鬼成像边缘提取技术。Scharr算子具有低的计算复杂度和较小的计算量，可以更有效处理图像，将Scharr算子作用于散斑生成一组全新的散斑函数，对于Scharr算子模板作用于散斑移动中存在的边缘提取结果在某方向信息缺失的问题进行改进，对算子模板正负进行转换，生成新的算子模板，将新生成的算子模板运用于移动散斑使其生成新的照明散斑，从而实现对边缘提取结果各方向信息的补全。并根据计算鬼成像基本方法在理论上和实验上对未知图像的边缘进行提取，仿真与实验结果表明，所提方法可以获得完整清晰的待测物边缘。
计算鬼成像 边缘提取 Scharr算子 移动散斑 激光与光电子学进展
2024, 61(10): 1011004
针对计算鬼成像采样过程中由于外界影响而出现的物体信息缺失问题，将小波分析应用于计算鬼成像系统中，同时在此系统中引入图像融合方法，构建一种基于图像融合的计算鬼成像系统，对此问题进行了仿真模拟与实验研究。并对结果进行了分析，结果显示此系统可以有效恢复待测物体信息、提高成像质量，相较于传统的计算鬼成像系统更加适用于实际应用环境。
鬼成像 小波分析 信息恢复 图像融合 成像系统 激光与光电子学进展
2023, 60(20): 2011001
计算鬼成像由于具有分辨率高和抗干扰能力强等特点，近年来被广泛研究。区别于传统成像方案，由于成像机制，计算鬼成像对物体成像时需要进行大量的测量，因此提高它的成像效率一直是一个重要的研究内容。在此背景下，由于可以较好地对信号进行去相关，进而对信号进行大幅压缩，小波变换受到了广泛的关注。近年来，不少学者将Haar小波引入计算鬼成像系统中，成像效率得到了提高。然而，小波函数的种类有很多，性质各异，关于其他小波函数在计算鬼成像系统中的应用鲜有报道。大部分小波函数只能进行连续小波变换，直接应用于计算鬼成像系统中会面临许多问题，针对这个情况，提出了准连续小波变换架构，在实验上实现了基于Mexihat和Gauss小波的计算鬼成像。实验结果表明，这两种连续小波方案既能够进行正常成像，同时相比于Haar小波，它们也表现出了更强劲的抗干扰能力，更加适用于实际应用环境。
计算鬼成像 Gauss小波 Mexihat小波 连续小波变换 成像系统中的噪声 激光与光电子学进展
2022, 59(18): 1811002
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Physics, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China
2 School of Physics and Electronics, Baicheng Normal University, Baicheng 137000, China
Ghost imaging (GI) is a technique to retrieve images by correlating intensity fluctuations. In this Letter, we present a novel scheme for GI referred to as second-order cumulants GI (SCGI). The image is retrieved from fluctuation information, and resolution may be enhanced compared to traditional GI. We experimentally performed SCGI image reconstruction, and the results are in agreement with theoretical predictions.
ghost imaging cumulants resolution Chinese Optics Letters
2022, 20(11): 112602
将压缩感知重构算法应用到哈达玛鬼成像中,以实现在较低采样率下恢复出待测物体的信息。该方案比哈达玛鬼成像的重构次数更少,所需要的采样次数也减少。使用观测时间和计算结构相似性指标这两个参数作为评价图像质量的客观标准,比较SP算法和OMP算法下哈达玛鬼成像的重构结果。经过模拟仿真和实验验证后,发现在哈达玛鬼成像的基础上,采用OMP算法与哈达玛鬼成像相结合,可以得到成像速度更快,成像质量较好的重构图像。
成像系统 计算鬼成像 压缩感知重构算法 哈达玛矩阵 激光与光电子学进展
2021, 58(10): 1011032
很多时候人们希望能够获取一些被完全遮挡的待测物体的空间信息,但传统的成像方式不能很好地恢复被遮挡的待测物体的空间信息。鬼成像技术作为一种新型的计算成像技术,可用于恢复被遮挡物体的信息。基于前人的理论研究,设计实验方案并进行了实验研究,并对实验结果进行分析,从实验上验证了利用鬼成像技术恢复被遮挡物体信息的可行性,证实了待测物体与遮挡物体之间的距离是影响恢复被遮挡物体信息的重要因素。
成像系统 鬼成像 被遮挡物体 信息恢复 激光与光电子学进展
2021, 58(10): 1011030
鬼成像相较于传统光学成像有着高分辨力、 抗噪声能力强等优势。而相较于单一波长鬼成像,多波长鬼成像在对待测物体空间信 息进行重构的同时,还可以重构其色彩信息。首先简要介绍了多波长鬼成像的理论基础, 随后以白光照明的多波长鬼成像为实验架构,选用哈达玛照明图样进行了多波长鬼成像的 色彩重构。并通过扩大光谱范围,即采用多个波长进行优化实验,使重构结果中的色彩明亮度得 到了改善。该研究的开展为多波长鬼成像在光谱成像方面实现应用化奠定了基础。
量子光学 成像系统 计算鬼成像 多波长鬼成像 quantum optics imaging system computational ghost imaging multi-wavelength ghost imaging
1 长春理工大学物理系, 吉林 长春 130022
2 吉林大学动物科学学院, 吉林 长春 130062
外腔延时特征(TDS)和带宽是影响混沌激光应用的两个重要参量。将一个具有相位调制光反馈的半导体激光器输出的激光注入到另一个具有光电反馈的半导体激光器中,构成一个具有外光注入的光电反馈半导体激光器系统,即主从激光器系统,用于降低混沌激光的TDS并提高其带宽。数值研究了外光注入系数、反馈强度和抽运因子对TDS的影响,并研究了主激光器输出混沌光的TDS对从激光器输出混沌光TDS的影响。然后在TDS被有效抑制的基础上研究了系统输出混沌激光的带宽,结果表明:该方案可以有效地降低混沌激光的TDS,外光注入系数、反馈强度和抽运因子的增大都能拓宽混沌激光的带宽。
激光器 半导体激光器 混沌激光 光电反馈 延时特征 带宽 光学学报
2020, 40(12): 1214001
提出了一种基于叠加散斑图的反射鬼成像方案。在散斑颗粒尺寸为1 pixel×1 pixel的散斑图上,随机插入不同尺寸的散斑颗粒,将叠加成的散斑图作为鬼成像的光源。数值模拟及实验结果表明,相对于传统的鬼成像方案,由多种不同尺寸散斑颗粒随机混合形成的叠加散斑不仅显著提高了恢复物体空间信息的衬噪比,还减少了采样次数,推动了鬼成像技术的实用化。
成像系统 反射鬼成像 叠加散斑 衬噪比 激光与光电子学进展
2019, 56(7): 071101
1 长春理工大学理学院,长春 130022
2 吉林求是光谱数据科技有限公司,长春 130000
用荧光光谱法和拉曼光谱法对香皂中荧光增白剂进行了定性测量。对常见的19个品牌不同系列共46种香皂和8种荧光增白剂进行研究。逐一对样品进行荧光光谱及拉曼光谱的检测,根据光谱检测结果分析香皂样品是否含有荧光增白剂及其荧光增白剂种类。研究结果表明8种香皂含荧光增白剂,7种包装成分表中有标注,但有6种不准确,1种并未标注其含有荧光增白剂成分。
拉曼光谱 荧光光谱 荧光增白剂 香皂 Raman spectroscopy fluorescence spectroscopy fluorescent brighteners soap
