干涉无透镜成像：基于散斑照明的图像频率秩一投影
图像与视频处理
2024-03-07 v3 信息论
math.IT
光学
摘要
基于多芯光纤(MCF)的无透镜照明单像素成像是一种计算成像技术，能够以细胞尺度对生物样本进行潜在的内窥镜观测。在本工作中，我们表明该技术等同于采集干涉矩阵（一个编码样本图像频谱内容的矩阵）的多个对称秩一投影(SROP)。在此模型中，每个SROP由通过空间光调制器(SLM)整形入射光波前的复草图向量诱发，而投影的干涉矩阵对于一个Q芯MCF可收集多达个图像频率。尽管该方案包含了先前的感知模态，例如采用波束成形照明的光栅扫描(RS)成像，我们证明采集个随机SLM配置的测量值——从而获取个SROP——若和随图像稀疏度水平对数线性缩放，则允许我们估计感兴趣的图像。该论证在理论上通过针对该感知方案的具体限制等距分析、以及通过广泛的蒙特卡洛实验得以实现。在实际方面，我们对感知系统执行了一次校准，该校准对理论模型的某些偏差具有鲁棒性，且独立于成像阶段所用草图向量。在实际MCF系统上得到的实验结果证明了该成像流程在基准图像上的有效性。
引用
@article{arxiv.2306.12698,
title = {Interferometric lensless imaging: rank-one projections of image frequencies with speckle illuminations},
author = {Olivier Leblanc and Mathias Hofer and Siddharth Sivankutty and Hervé Rigneault and Laurent Jacques},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.12698},
year = {2024}
}
备注
13 pages, keywords: lensless imaging, rank-one projections, interferometric matrix, inverse problem, computational imaging, single-pixel