一种基于压缩感知的条件部分测量关联成像方法

文档序号:6181401
一种基于压缩感知的条件部分测量关联成像方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于压缩感知的条件部分测量关联成像的实现方法,该方法将压缩感知理论(Compressive?Sensing,CS)与基于条件部分测量关联成像方法相结合,提出一种基于压缩感知的条件部分测量关联成像方法;一方面,该方法中采用了部分条件测量,将恢复成像数据降低为传统关联成像重建数据的一半,并可同时给出正图像和负图像;另一方面,该方法采用先进的信号处理方法(压缩感知方法)来重建物体的像信息,可用更少的测量数据利用凸优解方法获得物体的像信息;因此,本方法降低了成像恢复时间,提高成像质量;本发明为关联成像的实用化提供了参考。
【专利说明】一种基于压缩感知的条件部分测量关联成像方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于压缩感知的关联成像方法的实现方法,研究内容属于通信信号处理及量子光学交叉【技术领域】。
【背景技术】 [0002]关联成像,又称为“鬼”成像(Ghost imaging, GI ),是二十世纪九十年代逐渐发展起来的一种新型成像方式,可提供一种运用常规手段难以获得清晰图像的方法,能够解决一些常规成像技术不易解决的问题,可应用于卫星遥感,激光雷达,医学成像,军事,工业成像以及深空探测等多种领域,具有广泛的应用前景。传统关联成像在实现时,存在采样次数较多、成像时间长、成像质量有待提高等问题。获得既可减少关联成像的成像时间,又可提升关联成像的质量的新型关联成像方法,是关联成像可实用化的前提。
[0003]2012年,罗等人在赝热光关联成像基础上,提出一种基于条件部分测量的关联成像方法(Ghost imaging using conditioned partial measurements,简称 CPMGI)。这种方法以物臂测量值为判决条件,仅利用参考臂的部分测量数据,完整地恢复出目标物体的像。它给出了一种关联成像的像信息可通过参考臂的测量值的线性叠加获得的新型思路。然而,尽管条件部分测量方法中像信息的恢复相对于常见关联成像方法有了测量次数的减少,但是仍面临数据量大、重建时间长、所需物理存储较多等问题。另一方面,基于压缩感知的关联成像可大大减小采样次数,缩短成像时间,且提高成像质量。因此,本发明将压缩感知理论(Compressive Sensing, CS)与基于条件部分测量关联成像方法相结合,提出一种基于压缩感知的条件部分测量关联成像方法(Compressive Conditioned partialmeasurements Ghost Imaging, CCPMGI),以进一步减少成像恢复方法的测量次数,降低了成像恢复时间,提高成像质量,因而具有重要的理论意义和应用价值。

【发明内容】

[0004]本发明目的在于提供一种基于压缩感知的条件部分测量关联成像的实现方法,该方法采用了部分条件测量方法,它的采样数据约等于传统关联成像方法的采样数据的一半,且该方法可同时给出正图像和负图像;同时,该方法进一步采用先进的信号处理方法(压缩感知方法)来重建物体的像信息,可用更少的测量数据利用凸优解方法获得物体的像信息。因此,本发明为关联成像的实用化了提供参考方法。
[0005]技术方案:
[0006]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:本发明基于压缩感知的条件部分测量赝热光源关联成像方法的示意图如图1所示,假设桶探测器D与赝热光源之间的光学距离为Z1, CXD探测器距光源的光学距离为Z2,且假SZ1 = Z2。赝热光源的出射光经过50:50分束器后,分成两支独立的光路。一支光路定义为参考臂,其光束在自由空间中传播至CCD探测器。每次CXD的探测值记为I」(x,y),其中j = 1,2,...,1^为测量次数,且〈1(\7)>定义为+Σ二7Z(U),为参考臂C⑶探测器M次测量后的均值;另一支光路定义为物臂,其光束透过空间分布为T(x,y)的物体后,由置于其后的桶探测器D接收,每次桶探测器D的探测值记为Dj,其中j = 1,2,...,M,共进行M次测量,其平均值<D>定义为。
[0007]桶探测器D的每一个探测值h均与物体透射函数T (X,y)有关,即:
[0008]
【权利要求】
1.一种基于压缩感知的条件部分测量赝热光源关联成像方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤: 步骤一:物臂测量值被分成两部分,其中高于的部分
2.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知的条件部分测量赝热光源关联成像方法,其特征在于:所述方法是以赝热光源关联成像为基础;是以参考臂成像的恢复仅与参考臂多次测量随机光场分布为前提。
3.根据权利要求1所述的一种 基于压缩感知的条件部分测量赝热光源关联成像方法,其特征在于:所述方法是采用压缩感知的方法。
【文档编号】G01S17/89GK103558606SQ201310521865
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】赵生妹, 陈超, 庄鹏, 巩龙延, 白旭 申请人:南京邮电大学
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