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基于压缩感知的动态散射成像

庄佳衍 陈钱 何伟基 冒添逸

基于压缩感知的动态散射成像

庄佳衍, 陈钱, 何伟基, 冒添逸
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  • 利用基于压缩感知的成像系统可以透过静态的散射介质获得高质量的重建图像. 但是当散射介质动态变化时, 因为采样所得的测量值受到散射介质衰减系数非线性变化的影响, 重建图像质量会大大下降. 针对上述情况, 本文提出基于压缩感知成像系统的测量值线性拉伸算法, 该算法能够对所得到的非线性测量值进行分析, 根据测量值大小的不同将测量值划分成数个区域并计算补偿系数, 从而根据补偿系数进行测量值线性拉伸变换, 使测量值线性化. 最后再对变换后的测量值进行压缩感知重建计算. 通过理论分析、计算机仿真和实验证明了所提算法能够有效地应对动态的散射介质, 提高基于压缩感知成像系统在透过动态散射介质时的图像重建质量.
      通信作者: 陈钱, chenqian@njust.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61101196, 61271332, 61177091)、国防预研项目 (批准号: 40405080401)和教育部重点实验室创新基金(批准号: JYB201509)资助的课题.
    [1]

    Popoff S, Lerosey G, Fink M, Boccara A C, Gigan S 2010 Nat. Commun. 1 81

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    Hillman R T, Yamauchi T, Choi W, Dasari R R, Feld M S 2013 Sci. Rep. 3 1909

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    Chung K, Wallace J, Kim S, Kalyanasundaram S, Andalman A S, Davidson T J, Mirzabekov J J, Zalocusky K A, Mattis J, Denisin A K, Pak S, Bernstein H, Ramakrishnan C, Grosenick L, Gradinaru V, Deisseroth K 2013 Nature 497 332

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    Tsaig Y, Donoho D L 2004 Technical Report (Palo Alto: Department of Statistics, Stanford University)

    [8]

    Duarte M F, Davenport M A, Takhar D, Takhar D, Laska J N, Sun T, Kelly K F, Baraniuk R G 2008 IEEE Signal Process. Mag. 25 83

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    Candes E J, Wakin M B 2008 IEEE Signal Process. Mag. 25 21

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    Rodrguez A D, Clemente P, Irles E, Tajahuerce E, Lancis J 2014 Opt. Lett. 39 3888

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    Dur'an V, Soldevila F, Irles E, Tajahuerce E, Lancis J 2015 Opt. Express 23 14424

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    Tajahuerce E, Dur'an V, Clemente P, Torres-Company V, Jes L 2014 Opt. Express 22 16945

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-15
  • 修回日期:  2015-11-25
  • 刊出日期:  2016-02-20

基于压缩感知的动态散射成像

  • 1. 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 南京 210094;
  • 2. 江苏省光谱成像与智能感知重点实验室, 南京 210094
  • 通信作者: 陈钱, chenqian@njust.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61101196, 61271332, 61177091)、国防预研项目 (批准号: 40405080401)和教育部重点实验室创新基金(批准号: JYB201509)资助的课题.

摘要: 利用基于压缩感知的成像系统可以透过静态的散射介质获得高质量的重建图像. 但是当散射介质动态变化时, 因为采样所得的测量值受到散射介质衰减系数非线性变化的影响, 重建图像质量会大大下降. 针对上述情况, 本文提出基于压缩感知成像系统的测量值线性拉伸算法, 该算法能够对所得到的非线性测量值进行分析, 根据测量值大小的不同将测量值划分成数个区域并计算补偿系数, 从而根据补偿系数进行测量值线性拉伸变换, 使测量值线性化. 最后再对变换后的测量值进行压缩感知重建计算. 通过理论分析、计算机仿真和实验证明了所提算法能够有效地应对动态的散射介质, 提高基于压缩感知成像系统在透过动态散射介质时的图像重建质量.

English Abstract

参考文献 (19)

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