無透鏡數(shù)字全息顯微圖像超分辨率重建方法及應用研究.pdf

1、數(shù)字全息技術是指使用固態(tài)探測器，并以數(shù)字形式存儲全息圖的方法。這種方法的優(yōu)勢是可以在一個鏡頭下獲取樣本的三維數(shù)據(jù)。免去了多重順序掃描的過程。近年來，數(shù)字全息技術在目標識別，全息顯微等領域發(fā)展迅速。但是由于再現(xiàn)像分辨率太低，限制了數(shù)字全息在相關領域的應用。為了適應生物醫(yī)學及信息安全領域的迅速發(fā)展，高分辨率無透鏡數(shù)字全息像質(zhì)改善仍是該領域的重要研究內(nèi)容。
　　本文在分析當前超分辨率重建技術基礎上，對全息圖像超分辨率技術開展研究。針對再

2、現(xiàn)像分辨率過低的問題，分別提出了基于壓縮感知理論和基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的全息圖像超分辨率重建算法。基于壓縮感知理論的重建算法主要包括稀疏字典的訓練，低分辨率圖像塊自相似塊匹配和壓縮感知重構(gòu)算法的設計;基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的重建算法實現(xiàn)了像素超分辨率重構(gòu)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計和訓練。
　　仿真實驗驗證結(jié)果表明，本文提出的兩種算法有效的提高了全息再現(xiàn)像的分辨率。基于壓縮感知理論的全息超分辨率算法的重建結(jié)果峰值信噪比較凸集投影法提高5.1％;