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leyu乐鱼网站登录-上海光机所提出基于物理模型和数据联合驱动的智能计算光学成像新方法

发布时间:2021-12-27 作者: leyu乐鱼网站登录

近日,中国科学院上海光学周详机械研究所信息光学与光电手艺尝试室和量子光学重点尝试室合作,提出一种基在物理模子与数据结合驱动的智能计较成像方式,相干研究功效颁发在《光子学研究》(PhotonicsResearch)。

计较光学成像的研究首要集中在对编码体例息争码算法的设计。传统方式利用光学常识设计光旌旗灯号的编码收集系统(正向物理模子),然后利用模子驱动的优化算法求解逆问题实现解码重构。近几年成长起来的智能计较光学成像手艺经由过程数据驱动的体例,对正向编码模式和逆向解码算法进行智能设计,极年夜的下降了成像系统的设计难度,但存在数据获得坚苦、泛化性和可注释性差等问题。课题组此前利用模子驱动的体例优化神经收集参数,无需练习数据,具有普适性和可注释性,但未充实操纵年夜数据中的先验信息。

研究团队提出一种基在物理模子和练习数据结合驱动的智能计较成像方式,并成功在单像素成像中完成了室内和外场尝试验证。起首利用数据对编码掩膜息争码收集进行协同优化,而解码收集因泛化性问题酿成的图象伪影则经由过程模子驱动的方式消弭。在单像素成像的研究中,采样比仅为6.25%时,取得了高信噪比的成像成果,并完成了千米级的外场尝试验证,有望实现远距离活动方针的三维成像。

图1.物理模子与数据结合驱动的智能单像素成像方式示意图。(a)利用数据对嵌入物理解码层的自编码器中的编码掩膜息争码算法进行协同优化;(b)单像素成像尝试装配图;(c)利用物理模子连系实测旌旗灯号对练习所得收集进行微调。

图2.结合驱动的智能单像素成像仿真(a)室内(b)外场(c)尝试成果。

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