迭代關(guān)聯(lián)成像閾值選取方法與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-28 13:52
關(guān)聯(lián)成像(Ghost Imaging:GI),俗稱鬼成像,利用光場(chǎng)的二階強(qiáng)度關(guān)聯(lián)函數(shù)便可恢復(fù)出目標(biāo)物體的像。與傳統(tǒng)光學(xué)成像相比,關(guān)聯(lián)成像可以實(shí)現(xiàn)成像與探測(cè)的分離以及在復(fù)雜環(huán)境中成像,具有非局域、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),使其在諸多領(lǐng)域具有明顯的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值。然而由于GI成像質(zhì)量差與成像時(shí)間長(zhǎng)難以滿足工程化應(yīng)用的需求,因此改善GI成像質(zhì)量與減少測(cè)量次數(shù)是GI應(yīng)用當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題,關(guān)聯(lián)成像重構(gòu)算法的優(yōu)化與創(chuàng)新是解決這些問(wèn)題有效的途徑之一。本文主要對(duì)迭代關(guān)聯(lián)成像閾值選取方法進(jìn)行探索性研究,并提出了一種新的標(biāo)量矩陣構(gòu)建方法。迭代偽逆關(guān)聯(lián)成像算法(Iterative Pseudoinverse Ghost Imaging,IPGI)是一種對(duì)初始重構(gòu)結(jié)果去噪的算法,主要抑制偽逆關(guān)聯(lián)成像(Pseudoinverse Ghost Imaging,PGI)重構(gòu)結(jié)果的背景噪聲。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),與PGI、DGI(Differential Ghost Imaging,DGI)、GI算法相比,IPGI算法可以顯著的改善重構(gòu)結(jié)果的視覺(jué)效果與峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio:PSNR)...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)示意圖
第1章緒論3完成了糾纏光關(guān)聯(lián)成像,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1.2所示[2]。圖1.2.糾纏光子對(duì)關(guān)聯(lián)成像實(shí)驗(yàn)裝置圖[2]如圖1.2所示,實(shí)驗(yàn)中利用波長(zhǎng)為351.1nm,光斑直徑為2nm的氬離子激光器泵浦非線性II型BB0晶體,在相位匹配的條件下,激光與晶體相互作用發(fā)生自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換(SPDC),產(chǎn)生正交偏振的糾纏光子對(duì),滿足==2。隨后光線通過(guò)分光棱鏡將泵浦光過(guò)濾,信號(hào)光和閑散光被偏振分束器分到兩個(gè)相互垂直的光路,其中信號(hào)光通過(guò)一個(gè)凸透鏡照射在寫有單詞“UMBC”的透射光圈上,然后透射過(guò)物體的信號(hào)光通過(guò)匯聚透鏡被桶探測(cè)器D1收集;閑散光在一段不包含物體的空間自由傳播一段距離后,被點(diǎn)探測(cè)器空間掃描測(cè)量。實(shí)驗(yàn)表明,無(wú)論單獨(dú)利用那一路信號(hào)均不能獲得待測(cè)物體信息,只有對(duì)兩路探測(cè)器信號(hào)做符合測(cè)量運(yùn)算,便可在沒(méi)有目標(biāo)物體的光路上獲得清晰的像。實(shí)驗(yàn)中選擇的掩膜物體及成像結(jié)果如圖1.3所示[2]。圖1.3物體掩膜及成像結(jié)果[2]
第1章緒論3完成了糾纏光關(guān)聯(lián)成像,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1.2所示[2]。圖1.2.糾纏光子對(duì)關(guān)聯(lián)成像實(shí)驗(yàn)裝置圖[2]如圖1.2所示,實(shí)驗(yàn)中利用波長(zhǎng)為351.1nm,光斑直徑為2nm的氬離子激光器泵浦非線性II型BB0晶體,在相位匹配的條件下,激光與晶體相互作用發(fā)生自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換(SPDC),產(chǎn)生正交偏振的糾纏光子對(duì),滿足==2。隨后光線通過(guò)分光棱鏡將泵浦光過(guò)濾,信號(hào)光和閑散光被偏振分束器分到兩個(gè)相互垂直的光路,其中信號(hào)光通過(guò)一個(gè)凸透鏡照射在寫有單詞“UMBC”的透射光圈上,然后透射過(guò)物體的信號(hào)光通過(guò)匯聚透鏡被桶探測(cè)器D1收集;閑散光在一段不包含物體的空間自由傳播一段距離后,被點(diǎn)探測(cè)器空間掃描測(cè)量。實(shí)驗(yàn)表明,無(wú)論單獨(dú)利用那一路信號(hào)均不能獲得待測(cè)物體信息,只有對(duì)兩路探測(cè)器信號(hào)做符合測(cè)量運(yùn)算,便可在沒(méi)有目標(biāo)物體的光路上獲得清晰的像。實(shí)驗(yàn)中選擇的掩膜物體及成像結(jié)果如圖1.3所示[2]。圖1.3物體掩膜及成像結(jié)果[2]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)聯(lián)成像技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 吳自文,邱曉東,陳理想. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2020(06)
[2]量子關(guān)聯(lián)成像技術(shù)發(fā)展[J]. 趙剡,李高亮,楊照華. 航空兵器. 2017(05)
[3]Performance analysis of ghost imaging lidar in background light environment[J]. CHENJIN DENG,LONG PAN,CHENGLONG WANG,XIN GAO,WENLIN GONG,SHENSHENG HAN. Photonics Research. 2017(05)
[4]Experimental investigation of ghost imaging of reflective objects with different surface roughness[J]. SUQIN NAN,YANFENG BAI,XIAOHUI SHI,QIAN SHEN,LIJIE QU,HENGXING LI,XIQUAN FU. Photonics Research. 2017(04)
[5]關(guān)聯(lián)成像目標(biāo)重構(gòu)的偽逆迭代降噪方法[J]. 張紅偉,郭樹旭,張馳,羊超,曹軍勝,郜峰利. 光子學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]Theory of ghost scattering with biphoton states[J]. Jing Cheng. Photonics Research. 2017(01)
[7]Scalar-matrix-structured ghost imaging[J]. Chao Yang,Chenglong Wang,Jian Guan,Chi Zhang,Shuxu Guo,Wenlin Gong,Fengli Gao. Photonics Research. 2016(06)
[8]High-resolution pseudo-inverse ghost imaging[J]. Wenlin Gong. Photonics Research. 2015(05)
[9]量子關(guān)聯(lián)成像技術(shù)[J]. 張二峰,林惠祖,劉偉濤,黎全,戴宏毅. 國(guó)防科技. 2014(06)
[10]基于壓縮感知的差分關(guān)聯(lián)成像方案研究[J]. 白旭,李永強(qiáng),趙生妹. 物理學(xué)報(bào). 2013(04)
博士論文
[1]贗熱光源二階關(guān)聯(lián)成像研究[D]. 李俊林.清華大學(xué) 2016
[2]關(guān)聯(lián)成像的理論及應(yīng)用研究[D]. 張二峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[3]鬼成像計(jì)算模型分析與實(shí)用化研究[D]. 姚旭日.中國(guó)科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心) 2015
碩士論文
[1]基于矩陣的關(guān)聯(lián)成像目標(biāo)重構(gòu)方法研究[D]. 羊超.吉林大學(xué) 2018
[2]贗熱光關(guān)聯(lián)成像實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙學(xué)亮.清華大學(xué) 2017
[3]贗熱源關(guān)聯(lián)成像的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 姚銀萍.中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2013
[4]關(guān)聯(lián)成像的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 盧川.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3055946
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)示意圖
第1章緒論3完成了糾纏光關(guān)聯(lián)成像,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1.2所示[2]。圖1.2.糾纏光子對(duì)關(guān)聯(lián)成像實(shí)驗(yàn)裝置圖[2]如圖1.2所示,實(shí)驗(yàn)中利用波長(zhǎng)為351.1nm,光斑直徑為2nm的氬離子激光器泵浦非線性II型BB0晶體,在相位匹配的條件下,激光與晶體相互作用發(fā)生自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換(SPDC),產(chǎn)生正交偏振的糾纏光子對(duì),滿足==2。隨后光線通過(guò)分光棱鏡將泵浦光過(guò)濾,信號(hào)光和閑散光被偏振分束器分到兩個(gè)相互垂直的光路,其中信號(hào)光通過(guò)一個(gè)凸透鏡照射在寫有單詞“UMBC”的透射光圈上,然后透射過(guò)物體的信號(hào)光通過(guò)匯聚透鏡被桶探測(cè)器D1收集;閑散光在一段不包含物體的空間自由傳播一段距離后,被點(diǎn)探測(cè)器空間掃描測(cè)量。實(shí)驗(yàn)表明,無(wú)論單獨(dú)利用那一路信號(hào)均不能獲得待測(cè)物體信息,只有對(duì)兩路探測(cè)器信號(hào)做符合測(cè)量運(yùn)算,便可在沒(méi)有目標(biāo)物體的光路上獲得清晰的像。實(shí)驗(yàn)中選擇的掩膜物體及成像結(jié)果如圖1.3所示[2]。圖1.3物體掩膜及成像結(jié)果[2]
第1章緒論3完成了糾纏光關(guān)聯(lián)成像,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1.2所示[2]。圖1.2.糾纏光子對(duì)關(guān)聯(lián)成像實(shí)驗(yàn)裝置圖[2]如圖1.2所示,實(shí)驗(yàn)中利用波長(zhǎng)為351.1nm,光斑直徑為2nm的氬離子激光器泵浦非線性II型BB0晶體,在相位匹配的條件下,激光與晶體相互作用發(fā)生自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換(SPDC),產(chǎn)生正交偏振的糾纏光子對(duì),滿足==2。隨后光線通過(guò)分光棱鏡將泵浦光過(guò)濾,信號(hào)光和閑散光被偏振分束器分到兩個(gè)相互垂直的光路,其中信號(hào)光通過(guò)一個(gè)凸透鏡照射在寫有單詞“UMBC”的透射光圈上,然后透射過(guò)物體的信號(hào)光通過(guò)匯聚透鏡被桶探測(cè)器D1收集;閑散光在一段不包含物體的空間自由傳播一段距離后,被點(diǎn)探測(cè)器空間掃描測(cè)量。實(shí)驗(yàn)表明,無(wú)論單獨(dú)利用那一路信號(hào)均不能獲得待測(cè)物體信息,只有對(duì)兩路探測(cè)器信號(hào)做符合測(cè)量運(yùn)算,便可在沒(méi)有目標(biāo)物體的光路上獲得清晰的像。實(shí)驗(yàn)中選擇的掩膜物體及成像結(jié)果如圖1.3所示[2]。圖1.3物體掩膜及成像結(jié)果[2]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)聯(lián)成像技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 吳自文,邱曉東,陳理想. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2020(06)
[2]量子關(guān)聯(lián)成像技術(shù)發(fā)展[J]. 趙剡,李高亮,楊照華. 航空兵器. 2017(05)
[3]Performance analysis of ghost imaging lidar in background light environment[J]. CHENJIN DENG,LONG PAN,CHENGLONG WANG,XIN GAO,WENLIN GONG,SHENSHENG HAN. Photonics Research. 2017(05)
[4]Experimental investigation of ghost imaging of reflective objects with different surface roughness[J]. SUQIN NAN,YANFENG BAI,XIAOHUI SHI,QIAN SHEN,LIJIE QU,HENGXING LI,XIQUAN FU. Photonics Research. 2017(04)
[5]關(guān)聯(lián)成像目標(biāo)重構(gòu)的偽逆迭代降噪方法[J]. 張紅偉,郭樹旭,張馳,羊超,曹軍勝,郜峰利. 光子學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]Theory of ghost scattering with biphoton states[J]. Jing Cheng. Photonics Research. 2017(01)
[7]Scalar-matrix-structured ghost imaging[J]. Chao Yang,Chenglong Wang,Jian Guan,Chi Zhang,Shuxu Guo,Wenlin Gong,Fengli Gao. Photonics Research. 2016(06)
[8]High-resolution pseudo-inverse ghost imaging[J]. Wenlin Gong. Photonics Research. 2015(05)
[9]量子關(guān)聯(lián)成像技術(shù)[J]. 張二峰,林惠祖,劉偉濤,黎全,戴宏毅. 國(guó)防科技. 2014(06)
[10]基于壓縮感知的差分關(guān)聯(lián)成像方案研究[J]. 白旭,李永強(qiáng),趙生妹. 物理學(xué)報(bào). 2013(04)
博士論文
[1]贗熱光源二階關(guān)聯(lián)成像研究[D]. 李俊林.清華大學(xué) 2016
[2]關(guān)聯(lián)成像的理論及應(yīng)用研究[D]. 張二峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[3]鬼成像計(jì)算模型分析與實(shí)用化研究[D]. 姚旭日.中國(guó)科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心) 2015
碩士論文
[1]基于矩陣的關(guān)聯(lián)成像目標(biāo)重構(gòu)方法研究[D]. 羊超.吉林大學(xué) 2018
[2]贗熱光關(guān)聯(lián)成像實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙學(xué)亮.清華大學(xué) 2017
[3]贗熱源關(guān)聯(lián)成像的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 姚銀萍.中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2013
[4]關(guān)聯(lián)成像的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 盧川.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3055946
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