基于压缩感知的菲涅尔孔径编码无透镜成像(特邀) |
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引用本文: | 吴佳琛,曹良才.基于压缩感知的菲涅尔孔径编码无透镜成像(特邀)[J].光子学报,2022(7):267-276. |
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作者姓名: | 吴佳琛 曹良才 |
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作者单位: | 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室 |
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基金项目: | 国家重点研究发展计划(No.2021YFB2802000)~~; |
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摘 要: | 为了降低菲涅尔孔径编码成像的传输带宽,改善小尺寸像感器拼接成像质量,提出菲涅尔孔径编码成像的压缩感知重建算法。基于压缩感知理论框架对部分采样的编码图像重建可行性进行分析,指出压缩感知重建误差随波带片常数缩小而降低。根据重建图像中孪生像和原始像在梯度域稀疏性的差异,引入全变差正则化实现抑制孪生像的效果。建立压缩感知理论框架下图像重建目标函数,利用交替方向乘子法进行求解。结合编码图像的能量分布和采样模式的可实现性,测试了矩形采样和辐射线采样两种模式,对不同采样数据量下重建图像质量进行分析。结果表明,辐射线采样模式相比矩形采样模式具有更高的图像采样效率,且仅通过7.3%的实验测量数据就可以获得质量良好的图像,为多块小尺寸像感器拼接成像提供了理论基础,有利于拓展编码掩膜无透镜成像的应用领域。
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关 键 词: | 无透镜成像 压缩感知 菲涅尔波带片 编码掩膜 图像重建 |
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