1 中国科学院光电技术研究所 微细加工光学技术国家重点实验室，四川 成都 610209
2 中国科学院大学 光电学院，北京 100049
3 中国人民解放军军事科学院 国防科技创新研究院，北京 100071
偏振成像技术在目标探测、生物医学等领域具有重要应用价值，基于超构表面设计的偏振成像系统可以有效避免传统偏振成像系统存在的结构复杂、体积和质量大等问题，有利于实现光学系统微型化、轻量化和集成化。然而，传统超构表面设计方法忽略了超构表面结构的局部非周期性引起的近场电磁耦合，在大数值孔径的条件下会严重影响器件的衍射效率。为了解决这个问题，本文提出了一种基于边界优化的偏振复用超构透镜设计方法，并由此设计了一种能对x和y偏振光独立调控的大数值孔径(~0.94)偏振成像超构透镜。在基于人工择优初始结构的优化设计中，通过参数扫描、人工择优的传统设计方法得到超构透镜初始结构，然后通过边界优化方法对超构透镜进行进一步的优化，其衍射效率相比于优化前可以提高20%左右；在基于均匀阵列初始结构的优化设计中，通过20次左右的迭代，超构透镜衍射效率可以达到92%左右。本文提出的优化设计方法可有效提高偏振复用超构表面器件效率，并且能够简化多功能超构表面的设计步骤，在偏振成像、光通信等领域具有应用前景。
超构表面 伴随优化 边界优化 偏振成像 metasurface adjoint optimization boundary optimization polarization imaging
哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院,黑龙江 哈尔滨 150001
考虑到contourlet变换的多尺度多方向性以及对二维图像具有比小波变换更好的稀疏表示特性,提出了一种基于contourlet变换的图像复原算法。算法采用边界优化的方法,通过类期望最大化算法在contourlet域进行迭代计算,并最终获得惩罚似然函数的最优解。实验结果表明,与传统的基于小波变换的同类图像复原算法相比,基于contourlet变换的复原算法在保持了较低的运算代价的同时,更好地保护了图像的边缘和细节信息,峰值信噪比有0.6 dB-0.8 dB左右的提高。
图像处理 图像复原 contourlet变换 边界优化
