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光强传输方程与图像插值融合的相位恢复

程鸿 邓会龙 沈川 王金成 韦穗

程鸿, 邓会龙, 沈川, 王金成, 韦穗. 光强传输方程与图像插值融合的相位恢复[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1026003-1026003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1026003
引用本文: 程鸿, 邓会龙, 沈川, 王金成, 韦穗. 光强传输方程与图像插值融合的相位恢复[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1026003-1026003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1026003
Cheng Hong, Deng Huilong, Shen Chuan, Wang Jincheng, Wei Sui. Phase retrieval based on transport of intensity equation and image interpolation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(10): 1026003-1026003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1026003
Citation: Cheng Hong, Deng Huilong, Shen Chuan, Wang Jincheng, Wei Sui. Phase retrieval based on transport of intensity equation and image interpolation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(10): 1026003-1026003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1026003

光强传输方程与图像插值融合的相位恢复

doi: 10.3788/IRLA201847.1026003
基金项目: 

国家自然科学基金(61301296,61377006,61501001,61605002);安徽省高等学校自然科学研究项目(KJ2017A005,KJ2016A029,KJ2015A114);安徽省自然科学基金(1608085QF161)

详细信息
    作者简介:

    程鸿(1981-),女,副教授,博士,主要从事计算信号处理方面的研究。Email:chenghong@ahu.edu.cn

  • 中图分类号: O435

Phase retrieval based on transport of intensity equation and image interpolation

  • 摘要: 光强传输方程作为典型的相位恢复技术,在已知待测面光强分布与光强轴向微分时,可以通过求解该方程直接得到待测面的相位分布。强度微分可以通过采集沿传播方向的不同散焦面的光强信息以计算强度差分来估计,由此,散焦面的适当选择变得尤为重要。将光强传输方程与图像插值法相结合,在几何光学模型下描述采集的散焦面光强分布与聚焦面光强分布之间的关系,再利用图像插值法计算出模糊参数不同的散焦面的光强分布,由新得到的散焦图和采集的聚焦图代入光强传输方程以计算出相位。该方法只需要采集三幅强度图像,即可计算获得其他位置的强度图像,避免了采集设备的多次移动,也为某些特殊情况下无法获取适合位置的强度图像提供了一种解决途径。实验中搭建了一个实际的光强图像获取系统,所得结果验证了所提算法的有效性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-05
  • 修回日期:  2018-06-14
  • 刊出日期:  2018-10-25

光强传输方程与图像插值融合的相位恢复

doi: 10.3788/IRLA201847.1026003
    作者简介:

    程鸿(1981-),女,副教授,博士,主要从事计算信号处理方面的研究。Email:chenghong@ahu.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61301296,61377006,61501001,61605002);安徽省高等学校自然科学研究项目(KJ2017A005,KJ2016A029,KJ2015A114);安徽省自然科学基金(1608085QF161)

  • 中图分类号: O435

摘要: 光强传输方程作为典型的相位恢复技术,在已知待测面光强分布与光强轴向微分时,可以通过求解该方程直接得到待测面的相位分布。强度微分可以通过采集沿传播方向的不同散焦面的光强信息以计算强度差分来估计,由此,散焦面的适当选择变得尤为重要。将光强传输方程与图像插值法相结合,在几何光学模型下描述采集的散焦面光强分布与聚焦面光强分布之间的关系,再利用图像插值法计算出模糊参数不同的散焦面的光强分布,由新得到的散焦图和采集的聚焦图代入光强传输方程以计算出相位。该方法只需要采集三幅强度图像,即可计算获得其他位置的强度图像,避免了采集设备的多次移动,也为某些特殊情况下无法获取适合位置的强度图像提供了一种解决途径。实验中搭建了一个实际的光强图像获取系统,所得结果验证了所提算法的有效性。

English Abstract

参考文献 (16)

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