多分辨率单像素成像重构算法研究

发布时间：2025-03-26 18:15

　　利用结构光激活荧光蛋白可以通过饱和耗尽非线性SIM实现活细胞成像。这样的成像方法需要多次进行荧光蛋白激活。强光会损伤细胞,而无法活细胞成像,因此采用单像素成像,利用DMD调制结构光,降低光强,减少对细胞的损伤。微弱光环境下单像素成像可以有较好的信噪比。通过DMD调制不同光,激活荧光蛋白的同时采集信息,通过算法进行成像重构。针对单一分辨率单像素成像时间复杂度高的现象,研究多分辨率单像素成像系统,构建测量向量应用于基于感兴趣区域的多分辨率重构算法上。在特征空间进行适当的部分采样,提高测量效率。采用单像素多次曝光的采样方法从而使得测量数远低于图像像素总数。使用优化的观测矩阵可以提高重构精度,可以用更少的采样数据得到一张高分辨率图像。引入F-样条函数,构造单像素成像的测量向量和采样矩阵。基于B样条构造F-样条测量向量和采样矩阵。通过实验证明构造的采样矩阵实现了高效的图像压缩采样,通过计算成像可以重构出图像,PSNR 达到 30.5 dB。为了减少结构光对神经胶质细胞的损伤,引入深度网络提取感兴趣区域,将感兴趣区域和F-样条测量向量单像素成像进行结合,实现多分辨率单像素成像系统。通过监督学习,深度...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．３单像素成像系统拍摄字母??

?第１章绪论???和要求，降低了相应的成本。和传统的采样方法不同，压缩感知采样需要处理的??数据相比于传统采样是极大降低的，其打破奈奎斯特采样定理。这样的采集方式??为重建高分辨率图像提供可能。压缩感知在图像领域有着极为重要的作用。不仅??仅是医学图像，还有红外成像，智能监控等，....

图１．２首个单像素成像系统??

?第１章绪论???和要求，降低了相应的成本。和传统的采样方法不同，压缩感知采样需要处理的??数据相比于传统采样是极大降低的，其打破奈奎斯特采样定理。这样的采集方式??为重建高分辨率图像提供可能。压缩感知在图像领域有着极为重要的作用。不仅??仅是医学图像，还有红外成像，智能监控等，....

图１．４系统流程图??论文的主要内容和章节结构如下：??

?第１章绪论???图１．６中可以看出，单像素相机主要的结构为ＤＭＤ原件，成像目标通过透??镜投射在ＤＭＤ上。ＤＭＤ通过提前调制的阵列控制镜面翻转，将投射光进行反??射，通过透镜汇聚一点得到的电信号通过Ａ／Ｄ转换，转换成数字信号进行存储。??图像的处理中，图像切割和图像的重构是不可....

图１．５恢复图像??除了前文提到的太赫兹成像，单像素成像后续还发展了红外图像以及彩色??图像，经历不同时期的发展，现在模型如图１．６所示

?第１章绪论???兹成像的缺陷，相比于太赫兹成像速度慢、技术难度高且造价昂贵，单像素成像??系统简便，成像时间短。该系统成功的拍摄出了如图１．５所示图像。其中（ａ）的采??样率为３０％而（ｂ）的采样率为６０％，成像时间仅用了?１０?ｓ左右。??陡机观＿妒满：??人細ＴＨ州偏?＇４....

本文编号：4037612