基于压缩传感的纯相位物体相位恢复

杨振亚; 郑楚君

doi:10.7498/aps.62.104203

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基于压缩传感的纯相位物体相位恢复

杨振亚 , 郑楚君

基于压缩传感的纯相位物体相位恢复

杨振亚, 郑楚君

物理学报. 2013, 62(10): 104203.

doi: 10.7498/aps.62.104203.

摘要

传统的相位恢复算法通过双强度或者单强度测量的数据进行迭代运算以恢复丢失的相位信息, 它要求采样数据必须满足香农采样定理.当成像的分辨率较高时, 大量的测量数据势必会对数据采样设备提出更多的要求.因此, 为减少采样负担, 本文提出了一种基于压缩传感的相位恢复算法, 通过在傅里叶面的少量单强度测量数据, 应用改进的混合输入输出算法来恢复纯相位物体的相位分布.在采样数据远小于采样定理所需的条件时, 该算法仍能精确地恢复相位分布具有分块均匀特征的纯相位物体.数值仿真实验表明该算法具有良好的收敛性能.

关键词:

相位恢复 /
压缩传感

作者及机构信息

1.
华南师范大学物理与电信工程学院, 广州 510006

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10504008)资助的课题.

参考文献

[1]	Gerchberg R W, Saxton W O 1972 Optik 35 237
[2]	Fienup J R 1982 Appl. Opt. 21 2758
[3]	Yang G Z, Gu B Y 1981 Acta Phys. Sin. 30 410 (in Chinese) [杨国桢,顾本源1981物理学报 30 410]
[4]	Candes E, Romberg J, Tao T 2006 IEEE Trans. Info. Theory 52 489
[5]	Donoho D 2006 IEEE Trans. Info. Theory 52 1289
[6]	Candes E, Tao T 2006 IEEE Trans. Info. Theory 52 5406
[7]	Gehm M E, John R, Brady D J, Willett R M, Schulz T J 2007 Opt. Express 15 14013
[8]	Moravec M L, Romberg J, Baraniuk R G 2007 Proc. SPIE 6701 670120
[9]	Chan W, Moravec M, Baraniuk R G, Mittleman D 2008 Opt. Lett. 33 974
[10]	Newton M C 2012 Phys. Rev. E 85 056706
[11]	Roman P, Marathay A S 1963 Nuovo Cimento 30 1452
[12]	Walther A 1963 Opt. Acta 10 41
[13]	Wolf E 1962 Proc. Phys. Soc. London 80 1269
[14]	Yu B, Peng X, Tian J D, Niu H B 2005 Acta Phys. Sin. 54 2034 (in Chinese) [于斌, 彭翔, 田劲东, 牛憨笨 2005 物理学报 54 2034]
[15]	Liao T H, Gao Q 2006 Chin. Phys. 15 347
[16]	Cong W X, Chen N X, Gu B Y 1998 Chin. Phys. Lett. 15 24
[17]	Zhou G Z, Dong Y J, Chen C, Ren Y Q, Wang Y D, Xiao T Q 2011 Acta Phys. Sin. 60 028701 (in Chinese) [周光照,佟亚军,陈灿,任玉琦,王玉丹,肖体乔 2011 物理学报 60 028701]
[18]	Candes E, Tao T 2005 IEEE Trans. Info. Theory 51 4203
[19]	Rudin L I, Osher S, Fatemi E 1992 Physica D 60 259
[20]	Chambolle A 2004 J. Math. Imaging. Vis. 20 89
[21]	Stern A 2007 Opt. Lett. 32 3077

施引文献

[1]	Gerchberg R W, Saxton W O 1972 Optik 35 237
[2]	Fienup J R 1982 Appl. Opt. 21 2758
[3]	Yang G Z, Gu B Y 1981 Acta Phys. Sin. 30 410 (in Chinese) [杨国桢,顾本源1981物理学报 30 410]
[4]	Candes E, Romberg J, Tao T 2006 IEEE Trans. Info. Theory 52 489
[5]	Donoho D 2006 IEEE Trans. Info. Theory 52 1289
[6]	Candes E, Tao T 2006 IEEE Trans. Info. Theory 52 5406
[7]	Gehm M E, John R, Brady D J, Willett R M, Schulz T J 2007 Opt. Express 15 14013
[8]	Moravec M L, Romberg J, Baraniuk R G 2007 Proc. SPIE 6701 670120
[9]	Chan W, Moravec M, Baraniuk R G, Mittleman D 2008 Opt. Lett. 33 974
[10]	Newton M C 2012 Phys. Rev. E 85 056706
[11]	Roman P, Marathay A S 1963 Nuovo Cimento 30 1452
[12]	Walther A 1963 Opt. Acta 10 41
[13]	Wolf E 1962 Proc. Phys. Soc. London 80 1269
[14]	Yu B, Peng X, Tian J D, Niu H B 2005 Acta Phys. Sin. 54 2034 (in Chinese) [于斌, 彭翔, 田劲东, 牛憨笨 2005 物理学报 54 2034]
[15]	Liao T H, Gao Q 2006 Chin. Phys. 15 347
[16]	Cong W X, Chen N X, Gu B Y 1998 Chin. Phys. Lett. 15 24
[17]	Zhou G Z, Dong Y J, Chen C, Ren Y Q, Wang Y D, Xiao T Q 2011 Acta Phys. Sin. 60 028701 (in Chinese) [周光照,佟亚军,陈灿,任玉琦,王玉丹,肖体乔 2011 物理学报 60 028701]
[18]	Candes E, Tao T 2005 IEEE Trans. Info. Theory 51 4203
[19]	Rudin L I, Osher S, Fatemi E 1992 Physica D 60 259
[20]	Chambolle A 2004 J. Math. Imaging. Vis. 20 89
[21]	Stern A 2007 Opt. Lett. 32 3077

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物理学报. 2013, 62(10): 104203.

doi: 10.7498/aps.62.104203.

基于压缩传感的纯相位物体相位恢复

1. 华南师范大学物理与电信工程学院, 广州 510006

基金项目:

国家自然科学基金(批准号: 10504008)资助的课题.

收稿日期: 2012-10-26
修回日期: 2012-12-07
刊出日期: 2013-05-20

摘要: 传统的相位恢复算法通过双强度或者单强度测量的数据进行迭代运算以恢复丢失的相位信息, 它要求采样数据必须满足香农采样定理.当成像的分辨率较高时, 大量的测量数据势必会对数据采样设备提出更多的要求.因此, 为减少采样负担, 本文提出了一种基于压缩传感的相位恢复算法, 通过在傅里叶面的少量单强度测量数据, 应用改进的混合输入输出算法来恢复纯相位物体的相位分布.在采样数据远小于采样定理所需的条件时, 该算法仍能精确地恢复相位分布具有分块均匀特征的纯相位物体.数值仿真实验表明该算法具有良好的收敛性能.

关键词:

相位恢复 /
压缩传感

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