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首页宏观傅里叶叠层成像:超分辨率实验验证与应用潜力
宏观傅里叶叠层超分辨率成像实验研究是一项先进的光学成像技术,它融合了傅里叶变换原理和大视场成像的优势,旨在突破传统成像系统的分辨率限制。该研究的核心内容包括建立宏观傅里叶叠层成像的物理模型和数学模型,通过这些模型,研究人员能够设计出高效的傅里叶叠层重建算法。这种算法的关键在于利用了多层结构对图像信息进行编码和解码,从而能够在保持大视场的同时实现高分辨率的成像。 实验系统是这项研究的重要组成部分,它将傅里叶叠层成像理论转化为实际操作。通过搭建的实验平台,研究人员得以将这一技术应用到宏观成像领域,如生物样本、材料表面或者遥感图像等大尺度物体的观察。实验结果显示,宏观傅里叶成像技术显著提升了成像系统的分辨率,使得微小细节在宏观尺度上也能清晰呈现。 这项研究的意义在于,它不仅提高了成像质量,还拓宽了成像技术在实际应用中的潜力,特别是在航空侦察和远程监控等需要高分辨率图像的情境下,宏观傅里叶叠层成像技术提供了更为精确和详尽的信息获取途径。它的应用可能包括但不限于卫星遥感、无人机监视、医学成像等领域,对于提升图像处理的精度和效率具有重大价值。 总结来说,宏观傅里叶叠层超分辨率成像实验研究是一次理论与实践相结合的重要突破,它展示了如何通过创新的光学方法来解决传统成像技术的局限性,为未来的光学成像技术发展奠定了坚实的基础。未来的研究可能进一步优化算法性能,探索更多的应用场景,推动科技的进步。
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第
卷
第
期
激 光 与 光 电 子 学 进 展
,
年
月
Laser&O
p
toelectronicsPro
g
ress
June
,
宏观傅里叶叠层超分辨率成像实验研究
赵 明
,
王 希 明
,
张 晓 慧
,
张 望
大连海事大学信息科学与技术学院
,
辽宁 大连
摘要
傅里叶叠层成像是一种新型的大视场
、
超分辨率显微成像技术
.
建立了宏观 傅里 叶叠层 成像 的物理 与数 学
模型
,
给出了傅里叶叠层重建算法
.
搭建了实验系统
,
将傅里叶叠层成像技术应用 于宏 观成像 领域
,
开展 了实 验研
究
.
实验表明
,
宏观傅里叶成像方法能够大幅提高成像系统的分辨率
.
该技术在航 空侦 察和远 距离 成像等 领域 中
具有潜在的应用价值
.
关键词
成像系统
;
光学超分辨率
;
傅里叶叠层成像
中图分类号
文献标识码
doi
:
.
/
LOP.
Ex
p
erimentalResearchonMacrosco
p
icFourierPt
y
cho
g
ra
p
h
y
Su
p
erGResolutionIma
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in
g
ZhaoMin
g
Wan
g
Ximin
g
Zhan
g
Xiaohui Zhan
g
Wan
g
Colle
g
eo
f
In
f
ormationScienceTechnolo
gy
Dalian MaritimeUniversit
y
Dalian
Liaonin
g
China
Abstract
Ke
y
words
OCIScodes
收稿日期
:
;
修回日期
:
;
录用日期
:
基金项目
:
国家自然科学基金
(
)、
中央高校基本科研业务费
(
)
EGmail
:
引
言
叠层成像最早是
在
世 纪
年代提出的一种利 用 反卷积求 解 相位问题 的 方法
,
并 引 入
“
”
这 个 词
[
]
.
世 纪 初
,
在
的基础上 提 出一种基
于
(
)
的相干衍
射叠层成像技术
,
该技术利 用 物体在空 间 域上的叠
层关 系 进 行 约 束
,
实 现 对 大 范 围 物 体 的 重 建
[
]
.
年
,
等
[
]
提 出 了 傅 里 叶 叠 层 显 微 成 像
(
)
技术
,
与
不 同 的 是
,
该 技 术 对 光场 的 约
束是在物体的频域内
,
因此能够增大物体频谱
,
进而
等效于提高物 体 的 分 辨 率
.
技 术 原 理 是 将 阵
列
作 为 光 源
,
点 亮 单 个
,
该
光 透 过
样本和物镜后
,
在频域被镜头的相干传递函数截断
,
截断后的频谱经过 目镜后被 图 像传感器 接 收
,
获得
低分辨 率图像
,
不同位置的
依次被点亮
,
使物
体频谱发生移动
,
镜头的相 干 传递函数 截 取不同位
置的频谱
,
获得一系列低分辨率图像
,
利用相位恢复
算法重构高分辨率图像
.
傅里 叶叠层显微 成像技术在 实现超分辨 率
、
大
视场 的 成 像 中 有 很 大 的 优 势
.
等
[
]
利 用
阵列将低 倍 光 学 显 微 镜
(
放 大 倍 率 为 两倍
,
数
值孔径
NA
)
超分辨为 等 效
NA
(
倍
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