基于记忆效应和关联成像的抗散射光学成像研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:11774431
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:72.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A2205.光量子物理和量子光学
- 结题年份:2021
- 批准年份:2017
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2018-01-01 至2021-12-31
- 项目参与者:蒋亮; 徐耀坤; 李龙; 杨鼎;
- 关键词:
项目摘要
Image quality will be greatly reduced by scattering from the media in the optical path. Self-correlation of speckles based on memory effect can offer sharp image under scattering. Ghost imaging also gains ability of imaging under scattering. However, the field of view of the former method is limited and ghost imaging cannot work over strong scattering. Actually, both methods obtain the image based on second-order coherence of light field, and they are kind of mutually complementary considering the ability of imaging and the scope of application. We propose to investigate the physics of memory effect and self-correlation imaging, especially on the physical reason of limitation on the field of view. By comparing between two imaging methods, make it clear about the similarity in the fundamental and possible combination for applications. New optical imaging method and corresponding experimental verification are expected for imaging against scattering. Based on this project, novel imaging protocols with wide field of view, which can imaging over strong scattering, will help to improve the scope of applications. Those methods can be applied for clinical imaging, bio-imaging, imaging against bad weather, and so on.
光学传输路径上的散射导致光学成像质量下降甚至不能成像。基于散射记忆效应的散斑自相关成像能够在散射条件下清晰成像,关联成像也具有一定的抗散射能力。但前者视场角受限,后者能“看透”的散射不强。对比两种成像方法,两者都利用了光场的二阶关联特性进行成像,且在成像能力和适用范围上有互补性。因此,本项目拟从记忆效应及散斑自相关成像的物理机理入手,研究其视场角受限的物理机制,对散斑自相关成像和关联成像从成像原理、抗散射原因、成像能力及适用范围等方面进行对比,明确其原理上的共通之处和应用层面的结合点,进一步通过两种成像方式的结合提出新的抗散射成像方案,并在实验上进行验证和优化。通过本项目研究,有望提出广视角、抗强散射的光学成像新方案,提高散射条件下的光学成像质量,拓宽抗散射光学成像的应用范围,推动相关技术在医学诊断、生物成像、恶劣气象条件应对以及军事侦查等等方面的实际应用。
结项摘要
光学传输路径上的散射导致光学成像质量下降甚至不能成像。项目深入分析了记忆效应自相关成像的物理机理,建立了散射介质模型,对比研究了自相关成像和关联成像的联系与区别,研究了两种成像方式各自的优点与缺点,进而提出了通过光场涨落关联获取散射介质点扩展函数的方法,实现了大视场抗散射光学成像。还研究了散射对偏振、时域波形等的影响;针对关联成像走向实际应用的问题,研究了低信噪比下的图像质量提升方法,明显提升了系统成像能力。主要进展如下:.1)分析了几种典型散射介质的光场特性,并提出了能够模拟记忆效应的散射介质数值模型;.2)基于光场二阶相关性研究了记忆效应物理机理,讨论了自相关图像获取的物理机制,并确定了关联成像与记忆效应自相关成像的共同点及区别;.3)提出了基于涨落关联获取散射介质点扩展函数的方案,并基于此实现了跨记忆效应区间的抗散射光学成像;.4)分析了物体反射与介质散射光的偏振特性差异,并实验实现了偏振关联成像,分析了其抗散射能力;.5)针对散射及环境背景光影响,提出并实现了时域互相关关联成像,提升了关联成像在低信噪比情况下的图像恢复能力;.6)结合光场设计、成像策略优化,突破了运动物体关联成像技术,将对物体准静止状态下采样次数要求降低了几个数量级;.7)基于时间域双光子干涉,实现了单光子时域波函数探测。.共发表SCI论文12篇,其中Optics Letters论文2篇,Phys. Rev. A论文2篇,Optics Express论文5篇;发表国内核心期刊特邀综述论文2篇;获批专利2项。在国际国内学术会议作邀请报告超过15人次,参加国际国内学术会议30余人次。圆满完成了项目目标。.通过研究,对散射条件下的光场传输和成像机理有了更深的理解,提出了大视角、抗强散射的光学成像新方案,提高了散射条件下的光学成像质量,有利于推动相关技术在医学诊断、生物成像、恶劣气象条件应对以及军事侦查等方面的实际应用。
项目成果
期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Weak value amplification for nonunitary evolution
非酉演化的弱值放大
- DOI:10.1103/physreva.100.012125
- 发表时间:2019
- 期刊:PHYSICAL REVIEW A
- 影响因子:2.9
- 作者:Liu Wei Tao;Martinez Rincon Julian;Howell John C
- 通讯作者:Howell John C
Feedback ghost imaging by gradually distinguishing and concentrating onto the edge area
通过逐渐区分和集中到边缘区域来反馈重影成像
- DOI:10.3788/col202119.041102
- 发表时间:2021
- 期刊:Chinese Optics Letters
- 影响因子:3.5
- 作者:Jun-Hao Gu;Shuai Sun;Yao-Kun Xu;Hui-Zu Lin;Wei-Tao Liu
- 通讯作者:Wei-Tao Liu
Morphology and statistics of wide-spectrum
广谱形态学和统计
- DOI:--
- 发表时间:2022
- 期刊:Optics Express
- 影响因子:3.8
- 作者:李月刚;孙帅;林惠祖;刘伟涛
- 通讯作者:刘伟涛
Enhancing robustness of ghost imaging against environment noise via cross-correlation in time domain
通过时域互相关增强重影成像对环境噪声的鲁棒性
- DOI:10.1364/oe.439519
- 发表时间:2021
- 期刊:Optics Express
- 影响因子:3.8
- 作者:Li Dong;Yang Ding;Sun Shuai;Li Yue-Gang;Jiang Liang;Lin Hui-Zu;Liu Wei-Tao
- 通讯作者:Liu Wei-Tao
Denoising ghost imaging under a small sampling rate via deep learning for tracking and imaging moving objects
通过深度学习在小采样率下对鬼影成像进行去噪,以跟踪和成像运动物体
- DOI:10.1364/oe.412597
- 发表时间:2020
- 期刊:Optics Express
- 影响因子:3.8
- 作者:Hong-Kang Hu;Shuai Sun;Hui-Zu Lin;Liang Jiang;Wei-Tao Liu
- 通讯作者:Wei-Tao Liu
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
随机运动描述的探究
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:量子光学学报
- 影响因子:--
- 作者:徐耀坤;陈平形;刘伟涛;戴宏毅
- 通讯作者:戴宏毅
EXPERIMENTAL REALIZATION OF PROBABILISTIC REMOTE STATE PREPARATION
概率远程状态准备的实验实现
- DOI:10.1142/s0219749909005407
- 发表时间:--
- 期刊:International Journal of Quantum Information
- 影响因子:1.2
- 作者:李承祖;吴伟;陈平形;刘伟涛
- 通讯作者:刘伟涛
影响儿童上气道因素的锥体束CT研究
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:中华口腔正畸学杂志
- 影响因子:--
- 作者:刘伟涛;章晶晶;高雪梅
- 通讯作者:高雪梅
Preparation and identification of two photon positively-momentum-correlated entangled state, Physical Review A, 2009, V79, 061802(R)
二光子正动量相关纠缠态的制备与识别,物理评论A,2009,V79,061802(R)
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:Physical Review A, 2009, V79, 061802(R)
- 影响因子:--
- 作者:李承祖;陈平形;袁建民;刘伟涛
- 通讯作者:刘伟涛
机械活化强化从锑渣氧粉中回收铟
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:金属矿山,2004,8(增刊):489-492
- 影响因子:--
- 作者:黎铉海;刘伟涛;潘柳萍;粟海锋
- 通讯作者:粟海锋
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
刘伟涛的其他基金
暗弱运动物体成像技术
- 批准号:62275270
- 批准年份:2022
- 资助金额:59 万元
- 项目类别:面上项目
关联成像若干基本问题研究
- 批准号:11374368
- 批准年份:2013
- 资助金额:76.0 万元
- 项目类别:面上项目
压缩采样的物理本质及在量子测量中的应用
- 批准号:11004248
- 批准年份:2010
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}