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基于压缩感知超分辨鬼成像

李龙珍 姚旭日 刘雪峰 俞文凯 翟光杰

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基于压缩感知超分辨鬼成像

李龙珍, 姚旭日, 刘雪峰, 俞文凯, 翟光杰

Super-resolution ghost imaging via compressed sensing

Li Long-Zhen, Yao Xu-Ri, Liu Xue-Feng, Yu Wen-Kai, Zhai Guang-Jie
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  • 分辨率是成像系统的一个重要参数, 获得高分辨率图像一直是鬼成像系统的一个目标. 本文提出了以成像系统点扩散函数作为先验知识, 基于稀疏测量的超分辨压缩感知鬼成像重建模型. 搭建了一套计算鬼成像实验装置, 用于验证该模型对于提高鬼成像系统分辨率的有效性, 并与传统的鬼成像计算模型进行了对比. 实验表明, 利用该模型可突破成像系统衍射极限分辨率的限制, 得到超分辨鬼成像.
    Achieving high resolution images is of great importance in ghost imaging. We present a super-resolution image reconstruction algorithm with sparse measurements based on the theory of compressed sensing and the prior knowledge of the point spread function of the ghost imaging system. A computational ghost imaging experimental setup with a digital mirror device is built to verify the effect of this algorithm on increasing the resolution of the ghost imaging system. In addition, we compare the result with that from the traditional ghost imaging algorithm. The experiments show that we can obtain super-resolution images by this algorithm with the sparse measurements. This approach can break through the Rayleigh limit of the imaging system and obtain super-resolution images.
    • 基金项目: 国家重大科学仪器设备开发专项(批准号:2013YQ030595)和国家高技术研究发展计划(批准号:2013AA122902)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Major Scientific Instruments Development Project of China (Grant No. 2013YQ030595) and the Hi-Tech Research and Development Program of China (Grant No. 2013AA122902).
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-29
  • 修回日期:  2014-06-24
  • 刊出日期:  2014-11-05

基于压缩感知超分辨鬼成像

  • 1. 中国科学院空间科学与应用研究中心, 中国科学院复杂航天系统电子信息技术重点实验室, 北京 100190;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100190
    基金项目: 国家重大科学仪器设备开发专项(批准号:2013YQ030595)和国家高技术研究发展计划(批准号:2013AA122902)资助的课题.

摘要: 分辨率是成像系统的一个重要参数, 获得高分辨率图像一直是鬼成像系统的一个目标. 本文提出了以成像系统点扩散函数作为先验知识, 基于稀疏测量的超分辨压缩感知鬼成像重建模型. 搭建了一套计算鬼成像实验装置, 用于验证该模型对于提高鬼成像系统分辨率的有效性, 并与传统的鬼成像计算模型进行了对比. 实验表明, 利用该模型可突破成像系统衍射极限分辨率的限制, 得到超分辨鬼成像.

English Abstract

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