部分遮挡3D彩色物体的压缩全息成像研究
发布时间：2021-01-15 04:22
由于光场震动的频率过快,就目前的电子设备而言,传统的照相术仅能够记录被测对象的强度信息,相位信息是无法直接获取的,而相位比振幅包含的信息更加丰富,例如深度信息等。光全息术的提出使得光场的相位信息得以记录,其通常通过相干性较高的激光光源对待记录物体进行照明,随后利用全息干板等材料进行记录,最终通过再现光照射显像,然而光全息术也面临着很多问题,如记录后的全息干板等材料处理过程复杂,保存环境苛刻,同时还面临着零级衍射像以及孪生像的干扰等,使得其应用的范围受到了限制。数字全息术的发展一定程度上解决了传统光全息术的难题,其利用图像传感器来代替全息干板等记录材料,随后将图像传感器记录的强度数据传至计算机端进行数值运算来实现对被测对象的显像,然而对于庞大的采集数据,利用传统的采样定理不仅造成资源浪费,也增加了硬件设备的负担。压缩全息作为一种新型的全息技术,近年来备受关注,其将压缩感知理论与数字全息技术结合起来,利用压缩感知理论所提出的从少量测量实现信号精确重构的新思想,有效地解决了以往数字全息所面临的难题,大大提升了采样的效率。本论文主要研究工作及创新点如下:（1）部分遮挡3D物体单色压缩全息。针对...
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．丨传统釆样与压缩感知理论对比：（ａ）传统釆样；（ｂ）?ｆｌ〖缩采样??Ｆｉｇ．?１．１?Ｃｏｍｐａｉ＊ｉｓｏｎ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｓａｍｐｌｉｎｇ?ａｎｄ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?ｓｅｎｓｉｎｇ?ｔｈｅｏｒｙ：?（ａ）?Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ??ｓａｍｐｌｉｎｇ；?（ｂ）?Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?ｓａｍｐｌｉｎｇ??２??
图２．２压缩感知测量模型??Ｆｉｇ．２．２?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?Ｓｅｎｓｉｎｇ?Ｍｅａｓｕｒｅｍｃｎｔ??如图２．２所示，压缩感知的测量模型可以视为一种从原信号到测量矩阵上的??一组投影，则所得到的测量数据将可写为??ｙ?＝?ｃＤｘ?（２．４２）??１７??
图３．１?Ｇａｂｏｒ全息几何示意图??Ｆｉｇ．３．１?Ｇａｂｏｒ?ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ??如图３．丨所示，假设３Ｄ物体所具有的散射强度为则其与平面波??Ｊ干涉后形成的Ｇａｂｏｒ全息图，在图像传感器阵列上所记录到的振幅强度为??Ｉ（ｘ，ｙ）?＝?＼Ａ?＋?＝?Ａ２?＋?￡（ｘ，＾）２?＋?Ａ?＊Ｅ｛ｘ，ｙ）?＋?ＡＥ＼ｘ，ｙ）?（３．１）??这里￡（＾，）是３Ｄ物体表面的散射场，其经过Ｂｏｍ逼近Ｍ可表示为??Ｅ｛ｘ，ｙ）?＝?＾＾ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ＇ｉ］（ｘ＼ｙ＼ｚ，）ｈ｛ｘ－ｘ＼ｙ－ｙ＼ｚ－ｚ，）?（３．２）??２３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Compressed sensing sparse reconstruction for coherent field imaging[J]. 曹蓓,罗秀娟,张羽,刘辉,陈明徕. Chinese Physics B. 2016(04)
[2]自干涉非相干数字全息的压缩感知重建[J]. 翁嘉文,杨初平,李海. 光学学报. 2016(02)
[3]单幅弱相干光数字全息图的压缩感知重建[J]. 翁嘉文,秦怡,杨初平,李海. 激光与光电子学进展. 2015(10)
[4]彩色全息压缩重构[J]. 张成,沈川,程鸿,章权兵,陈岚,韦穗. 自动化学报. 2015(02)
[5]Fresnel hologram reconstruction of complex three-dimensional object based on compressive sensing[J]. 曹雪梅,桑新柱,陈志东,张颖,冷俊敏,郭南,颜玢玢,苑金辉,王葵如,余重秀. Chinese Optics Letters. 2014(08)
[6]基于TwIST-TV约束的图像去模糊方法[J]. 王莎,陈跃庭,冯华君,徐之海,李奇. 红外与激光工程. 2014(06)
[7]Holographic display based on compressive sensing（Invited Paper）[J]. 沙漠洲,刘娟,李昕,王涌天. Chinese Optics Letters. 2014(06)
[8]基于全变分的全向图像稀疏重构算法[J]. 娄静涛,李永乐,谭树人,王炜,张茂军. 电子学报. 2014(02)
[9]单幅同轴全息图两步迭代收缩重建[J]. 瞿惠,周文静,伍小燕,李海鹏. 应用光学. 2013(05)
[10]基于TwIST-TV正则化算法的肺萎陷电阻抗成像仿真研究[J]. 范文茹,王化祥,郝魁红,马敏. 中国生物医学工程学报. 2013(01)
本文编号：2978218
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．丨传统釆样与压缩感知理论对比：（ａ）传统釆样；（ｂ）?ｆｌ〖缩采样??Ｆｉｇ．?１．１?Ｃｏｍｐａｉ＊ｉｓｏｎ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｓａｍｐｌｉｎｇ?ａｎｄ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?ｓｅｎｓｉｎｇ?ｔｈｅｏｒｙ：?（ａ）?Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ??ｓａｍｐｌｉｎｇ；?（ｂ）?Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?ｓａｍｐｌｉｎｇ??２??
图２．２压缩感知测量模型??Ｆｉｇ．２．２?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?Ｓｅｎｓｉｎｇ?Ｍｅａｓｕｒｅｍｃｎｔ??如图２．２所示，压缩感知的测量模型可以视为一种从原信号到测量矩阵上的??一组投影，则所得到的测量数据将可写为??ｙ?＝?ｃＤｘ?（２．４２）??１７??
图３．１?Ｇａｂｏｒ全息几何示意图??Ｆｉｇ．３．１?Ｇａｂｏｒ?ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ??如图３．丨所示，假设３Ｄ物体所具有的散射强度为则其与平面波??Ｊ干涉后形成的Ｇａｂｏｒ全息图，在图像传感器阵列上所记录到的振幅强度为??Ｉ（ｘ，ｙ）?＝?＼Ａ?＋?＝?Ａ２?＋?￡（ｘ，＾）２?＋?Ａ?＊Ｅ｛ｘ，ｙ）?＋?ＡＥ＼ｘ，ｙ）?（３．１）??这里￡（＾，）是３Ｄ物体表面的散射场，其经过Ｂｏｍ逼近Ｍ可表示为??Ｅ｛ｘ，ｙ）?＝?＾＾ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ＇ｉ］（ｘ＼ｙ＼ｚ，）ｈ｛ｘ－ｘ＼ｙ－ｙ＼ｚ－ｚ，）?（３．２）??２３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Compressed sensing sparse reconstruction for coherent field imaging[J]. 曹蓓,罗秀娟,张羽,刘辉,陈明徕. Chinese Physics B. 2016(04)
[2]自干涉非相干数字全息的压缩感知重建[J]. 翁嘉文,杨初平,李海. 光学学报. 2016(02)
[3]单幅弱相干光数字全息图的压缩感知重建[J]. 翁嘉文,秦怡,杨初平,李海. 激光与光电子学进展. 2015(10)
[4]彩色全息压缩重构[J]. 张成,沈川,程鸿,章权兵,陈岚,韦穗. 自动化学报. 2015(02)
[5]Fresnel hologram reconstruction of complex three-dimensional object based on compressive sensing[J]. 曹雪梅,桑新柱,陈志东,张颖,冷俊敏,郭南,颜玢玢,苑金辉,王葵如,余重秀. Chinese Optics Letters. 2014(08)
[6]基于TwIST-TV约束的图像去模糊方法[J]. 王莎,陈跃庭,冯华君,徐之海,李奇. 红外与激光工程. 2014(06)
[7]Holographic display based on compressive sensing（Invited Paper）[J]. 沙漠洲,刘娟,李昕,王涌天. Chinese Optics Letters. 2014(06)
[8]基于全变分的全向图像稀疏重构算法[J]. 娄静涛,李永乐,谭树人,王炜,张茂军. 电子学报. 2014(02)
[9]单幅同轴全息图两步迭代收缩重建[J]. 瞿惠,周文静,伍小燕,李海鹏. 应用光学. 2013(05)
[10]基于TwIST-TV正则化算法的肺萎陷电阻抗成像仿真研究[J]. 范文茹,王化祥,郝魁红,马敏. 中国生物医学工程学报. 2013(01)
本文编号：2978218
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