SSR-PR：基于两项先验校准测试的单次超分辨相位恢复
光学
2021-08-29 v1 图像与视频处理
摘要
我们提出了一种基于光学系统元件两项初步测试的新方法与算法，以增强超分辨复值成像。该方法针对单次无透镜光学装置中的逆相位成像而开发。成像基于单个二值相位掩模的波前调制。初步测试补偿光学系统中的误差并校正承载波前，缩小实际实验与计算建模之间的差距，从而在定性与定量上显著改善成像。这两项测试用于分别观测激光束与相位掩模，可视为系统初步校准。校正后的承载波前被嵌入所提出的迭代式单次超分辨相位恢复（SSR-PR）算法中。改进的初始衍射图样上采样，以及稀疏与基于深度学习的滤波器相结合，实现了超分辨重建。仿真与物理实验均展示了高质量的超分辨相位成像。在仿真中，我们表明 SSR-PR 算法校正了所提光学系统的误差，并重建出比传感器像素尺寸小 4 倍的相位细节。在物理实验中，分辨出 USAF 相位靶上 2μm 厚的线条，其尺寸几乎比传感器像素尺寸小 2 倍，并对应于所用测试靶可分辨的最小组。对于相位生物成像，我们提供了以计算超分辨重建的颊上皮细胞，其质量与配备 40 倍放大物镜的数字全息系统处于同一水平。此外，单次拍摄的优势提供了记录动态场景的可能性，其帧率仅受所用相机限制。我们提供了运动活体单细胞真核生物的振幅-相位视频片段。
引用
@article{arxiv.2108.05616,
title = {SSR-PR: Single-shot Super-Resolution Phase Retrieval based two prior calibration tests},
author = {Peter Kocsis and Igor Shevkunov and Vladimir Katkovnik and Heikki Rekola and Karen Egiazarian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.05616},
year = {2021}
}