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在基于压缩感知的计算鬼成像领域中,测量矩阵的设计问题一直是被研究的对象。理想的测量矩阵需要满足较高的采样效率、较好的重构效果和较低的硬件实现要求。为了减轻测量矩阵的设计与实现难度,提出了一种基于深度学习的二值测量矩阵的构建方法。该方法通过卷积操作模拟图像的压缩采样过程,并利用设计的采样网络对图像数据进行训练,以自适应的方式对测量矩阵进行迭代更新。仿真与实验结果表明,构建的测量矩阵能够在较低采样率条件下得到高质量的重构图像,进一步促进了计算鬼成像的实际应用。
光计算 成像系统 计算鬼成像 压缩感知 测量矩阵 图像处理 深度学习 激光与光电子学进展
2021, 58(22): 2220001
华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
为了研究湍流对水下成像系统的影响，搭建了一套光学成像实验系统，利用水泵和水槽制造流速可控的湍流实验区域，使用CCD对正弦条纹目标成像，并分析图像质量。通过对实验环境的控制，得到不同浑浊度和不同流速下的成像结果，并提取调制传递函数(MTF)对结果进行分析。结果表明，悬浮颗粒散射在整个空间频率上造成调制对比度下降；而湍流散射更容易造成高空间频率域的MTF下降；随着进水口处流速的增加以及水体衰减系数的增大，其MTF曲线加快衰减；在湍流环境下的成像，图像失真和分辨率下降由颗粒散射和湍流散射共同造成。
海洋光学 调制传递函数 正弦条纹法 悬浮颗粒散射 湍流散射
华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
为研究具备不同偏振特性的目标对水下主动偏振成像系统分辨率的影响，设计了一套基于LED 辅助照明的偏振成像实验系统。该系统在LED 光源和成像设备前加入高偏振消光比的偏振光学元件，并使用两种不同表面偏振特性的目标，实现对水下环境的成像系统的特征图像获取。再利用倾斜刃边法处理实验图像，提取调制传递函数(MTF)。通过比较不同实验环境下，正交偏振成像和偏振差分成像的MTF 值，得出偏振技术有助于抑制水下主动成像系统的前向散射光，提高系统整体分辨率的结论。针对不同性质的目标，应使用恰当的处理方式来获得高分辨率的图像。同时，该结论对线偏振和圆偏振照明条件皆适用。
成像系统 偏振成像 分辨率 调制传递函数 水下成像
