早期壓縮感知在光學(xué)成像領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在空域壓縮成像。近年來(lái),更多的空域壓縮成像采用陣列式探測(cè)器取代單元探測(cè)器采集測(cè)量值。同時(shí),壓縮成像的研究也從二維空間拓展到三維測(cè)距、高速成像、多光譜成像、關(guān)聯(lián)成像和全息成像等方向。本文針對(duì)空域高分辨率壓縮成像、壓縮感知測(cè)距和時(shí)域高速壓縮成像進(jìn)行詳細(xì)分析,結(jié)合空域壓縮成像總結(jié)了測(cè)量矩陣設(shè)計(jì)的研究進(jìn)展,討論研究中遇到的困難以及未來(lái)可能發(fā)展的機(jī)遇,并對(duì)壓縮感知在多光譜、關(guān)聯(lián)成像、和全息成像中的應(yīng)用研究進(jìn)行了討論。此外,本文也總結(jié)了近幾年深度學(xué)習(xí)技術(shù)在各應(yīng)用方向上對(duì)系統(tǒng)目標(biāo)恢復(fù)性能的改善。 

【文章來(lái)源】：光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(01)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：26 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1 分塊式/并行壓縮成像系統(tǒng)框圖[19]

在中波波段,由于國(guó)防安全應(yīng)用的需要,高分辨率紅外探測(cè)器一直受到限制。在技術(shù)方面,中波波段探測(cè)器均為制冷型探測(cè)器,光學(xué)部分的設(shè)計(jì)需要考慮F數(shù)匹配,因而較其他波段更難。DMD器件窗口對(duì)中波波段不透光,因而DMD器件需經(jīng)改造才能用于該波段。盡管有更多的限制,由于中波波段應(yīng)用的特點(diǎn),采用壓縮成像提高中波系統(tǒng)分辨率仍然是研究領(lǐng)域關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。2014年Lockheed Martin公司的Mahalanobis等[43]研發(fā)了中波波段的分塊式成像系統(tǒng),如圖2所示。該研究中最為特別的是其光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。雖然系統(tǒng)的工作原理仍然是將目標(biāo)成像到DMD上,通過(guò)DMD調(diào)制后的圖像再次聚焦到低分辨率探測(cè)器上,以實(shí)現(xiàn)測(cè)量值的采集。但是,不同于其他系統(tǒng),該系統(tǒng)DMD前后的兩部分光機(jī)并未完全獨(dú)立分開(kāi),而是共用了一個(gè)鏡頭,這主要是利用了DMD可將光束反射入不同方向的原理。如圖3所示,來(lái)自目標(biāo)的光通過(guò)鏡頭的下半部分聚焦到DMD上,而經(jīng)過(guò)DMD反射的光線經(jīng)過(guò)同一鏡頭的上半部分,再通過(guò)一個(gè)反射鏡和另一個(gè)鏡頭聚焦到探測(cè)器上。采用這種設(shè)計(jì),可以減小系統(tǒng)尺寸,提高系統(tǒng)的實(shí)用性。2014年該課題組發(fā)表其研究成果時(shí),這一成像系統(tǒng)的分辨率為270×480,僅為原理演示。而在2018年,該系統(tǒng)已可以實(shí)現(xiàn)1284×1024的分辨率[44]。圖3 用于DMD入射、反射的一體式光機(jī)部分[43]

用于DMD入射、反射的一體式光機(jī)部分[43]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]壓縮感知中測(cè)量矩陣構(gòu)造綜述[J]. 王強(qiáng),張培林,王懷光,楊望燦,陳彥龍.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(01)
[2]壓縮感知中確定性測(cè)量矩陣構(gòu)造算法綜述[J]. 王強(qiáng),李佳,沈毅.  電子學(xué)報(bào). 2013(10)



本文編號(hào)：3295043