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针对多散斑图的差分压缩鬼成像方案研究

仲亚军 刘娇 梁文强 赵生妹

针对多散斑图的差分压缩鬼成像方案研究

仲亚军, 刘娇, 梁文强, 赵生妹
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  • 鬼成像方案实现所需设备、成像的质量以及成像所花的时间是决定鬼成像技术可实用化的重要因素. 本文提出一种针对多散斑图的差分压缩鬼成像方案. 该方案通过连续探测多个独立的散斑图, 降低了热光鬼成像方案对探测器高时间分辨力的要求; 通过采用差分方法, 抑制了背景噪声和其他噪声源的干扰; 通过使用压缩感知重建算法, 有效地降低了鬼成像所需时间并同时提升成像的质量. 数值仿真结果表明, 对于二灰度“N” 图, 本方案在8000次的采样情形下与多散斑图鬼成像方案35000次采样的结果相比, 均方误差降低了96.9%、峰值信噪比提升15.1 dB. 对于八灰度“Pepper”图, 本方案与多散斑图鬼成像方案相比, PSNR提升11.4 dB. 本方案可降低探测设备的要求、提高成像质量、降低重建时间, 具有广阔的应用前景.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61271238), 江苏省高校自然科学研究重大项目(批准号: 11KJA510002), 中国高等教育博士学科点专项科研基金(批准号: 20123223110003), 江苏高校优势学科建设工程资助项目和图像处理与图像通信江苏省重点实验室资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-16
  • 修回日期:  2014-07-16
  • 刊出日期:  2015-01-05

针对多散斑图的差分压缩鬼成像方案研究

  • 1. 南京邮电大学信号处理与传输研究院, 南京 210003
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61271238), 江苏省高校自然科学研究重大项目(批准号: 11KJA510002), 中国高等教育博士学科点专项科研基金(批准号: 20123223110003), 江苏高校优势学科建设工程资助项目和图像处理与图像通信江苏省重点实验室资助的课题.

摘要: 鬼成像方案实现所需设备、成像的质量以及成像所花的时间是决定鬼成像技术可实用化的重要因素. 本文提出一种针对多散斑图的差分压缩鬼成像方案. 该方案通过连续探测多个独立的散斑图, 降低了热光鬼成像方案对探测器高时间分辨力的要求; 通过采用差分方法, 抑制了背景噪声和其他噪声源的干扰; 通过使用压缩感知重建算法, 有效地降低了鬼成像所需时间并同时提升成像的质量. 数值仿真结果表明, 对于二灰度“N” 图, 本方案在8000次的采样情形下与多散斑图鬼成像方案35000次采样的结果相比, 均方误差降低了96.9%、峰值信噪比提升15.1 dB. 对于八灰度“Pepper”图, 本方案与多散斑图鬼成像方案相比, PSNR提升11.4 dB. 本方案可降低探测设备的要求、提高成像质量、降低重建时间, 具有广阔的应用前景.

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