HIO算法怎么通过Matlab实现

时间: 2023-08-05 19:03:30 浏览: 108
HIO算法(Holographic Iterative Reconstruction Algorithm)是一种重建相位的迭代算法,主要用于数字全息术中的相位重建。下面是一个简单的Matlab实现示例: ```matlab function [phase] = HIO_algorithm(intensity, support, beta, num_iterations) % intensity: 实部图像 % support: 反投影约束,即物体的形状信息 % beta: 松弛参数 % num_iterations: 迭代次数 % 初始化相位 phase = rand(size(intensity)); % 开始迭代 for i = 1:num_iterations % 计算反傅里叶变换 f = fft2(intensity.*exp(1i*phase)); % 保留幅度信息,更新相位信息 phase = angle(f); % 应用反投影约束 f = abs(f).*support; % 计算傅里叶变换 g = ifft2(f); % 应用松弛参数 intensity = beta.*intensity + (1-beta).*g; % 将重建结果非负化 intensity = max(real(intensity), 0); end ``` 其中,`intensity`是实部图像,`support`是反投影约束,`beta`是松弛参数,`num_iterations`是迭代次数。具体实现中,我们采用了交替更新相位和幅度的策略,以及应用反投影约束和松弛参数来优化重建结果。

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function output = shrinkHIO(data,maskparameter1,maskparameter2,loop1,loop2,loop3,loop4,beta) [M,N] = size(data) ; CCDrecord = data ; w_x=(-20:20); w_y=(-20:20); [X,Y]=meshgrid(w_x,w_y); sig=3; W=exp(-4*log(2)*(X.^2+Y.^2)./sig.^2); W = W/sum(sum(W)); autocor = fftshift(ifft2(ifftshift(CCDrecord .^2))) ; mask = abs(autocor) > maskparameter1*max(max(abs(autocor))) ; A = CCDrecord .* exp(1i*rand(M,N)) ; a = ifft2(ifftshift(A)) ; figure for j = 1:loop1 for i = 1:20 A = fftshift(fft2(a)) ; A(data~=-1) = CCDrecord(data~=-1) .* exp(1i*angle(A(data~=-1))) ; a1 = ifft2(ifftshift(A)) ; a = a1.*mask + a.*(mask==0) - beta * a1.*(mask==0) ; [j,i] end mask = conv2(abs(a),W,'same') ; mask = mask > maskparameter2*max(max(mask)) ; imagesc(abs(a)) ; title('recovered amplitude') ; V(j)=getframe; if sig >= 1.5 sig= sig* 0.99; else sig = 1.5 ; end W=exp(-4*log(2)*(X.^2+Y.^2)./sig.^2); W = W/sum(sum(W)); end for m = 1:loop4 for k = 1:loop2 A = fftshift(fft2(a)) ; A(data~=-1) = CCDrecord(data~=-1) .* exp(1i*angle(A(data~=-1))) ; a1 = ifft2(ifftshift(A)) ; a = a1.*mask + a.*(mask==0) - beta * a1.*(mask==0) ; %HIO ESE = abs(sum(sum((abs(fftshift(fft2(a))).^2 - CCDrecord.^2))))/sum(sum(CCDrecord.^2)); [k,m,ESE] end if m == loop4 figure ; imagesc(abs(a)) ; title('recovered amplitude') ; end for l = 1:loop3 A = fftshift(fft2(a)) ; A(data~=-1) = CCDrecord(data~=-1) .* exp(1i*angle(A(data~=-1))) ; a1 = ifft2(ifftshift(A)) ; a = a1.*mask ; %ER ESE = abs(sum(sum((abs(fftshift(fft2(a))).^2 - CCDrecord.^2))))/sum(sum(CCDrecord.^2)); [l,m,ESE] end end figure ; imagesc(abs(a)) ; title('recovered amplitude') ; output = a;每一步的具体意义

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