光学超分辨技术在高密度光存储中的应用

综述了超分辨技术的类别原理及光学超分辨的发展状况,并给出了超分辨光学头的结构和存储机理,重点论述了光学超分辨技术在光学头中的应用.     

全息光谱的超瑞利分辨率

本文描述了用He-Ne激光重现Hg和Na的全息光谱超瑞利分辨的实验。测量并计算了Hg和Na的黄双线超分辨的光强分布曲线。讨论了超分辨的某些特点以及超分辨条件下的波长测定问题。     

米波雷达超分辨的实验研究

简要地介绍了角度超分辨的基本原理以及米波雷达超分辨体制试验站的组成和主要技术指标,提出了解决通道修正、运动补偿等关键技术的方法。最后给出了米波雷达角度超分辨的外场实验结果。     

基于结构照明的超分辨荧光显微成像重建算法

由于具有低光毒性、高速宽视场以及多通道三维超分辨成像能力,超分辨结构照明显微术(SR-SIM)特别适合用于活细胞中动态精细结构的实时检测研究。超分辨结构照明显微图像重建算法(SIM-RA)对SR-SIM的成像质量具有决定性影响。本文首先简要介绍了超分辨显微术的发展现状,阐述了研究SR-SIM图像重建算法的必要性;然后介绍了SR-SIM的成像原理,并重点介绍了SR-SIM图像重建算法,包括SR-SIM中频繁使用的去卷积重建算法、SR-SIM校准与重建过程中参数值获取的算法,以及目前发展的超分辨结构照明显微图像重建算法,并介绍了SR-SIM工具箱;最后总结了当前发展超分辨结构照明显微图像重建算法需解决的5个问题。     

波束空间的超分辨测向算法研究

研究了将数字波束形成和超分辨测向相结合的方法。比较了波束形成算法和阵元空间超分辨测向算法的性能，介绍了波束空间MUISC算法的基本原理。仿真证明波束空间的超分辨算法具有计算量小、测向分辨力高和充分利用阵列孔径的特点。     

超分辨方法在多普勒波束锐化中的应用

Relax超分辨算法基于信号和噪声参数化模型的谐波恢复方法,具有比傅里叶变换更高的分辨率。本文讨论了Relax超分辨方法,并把它应用于实测数据多普勒波束锐化(DBS)成像中;提出了一种基于Relax超分辨算法的目标特征提取方法。实验表明Relax超分辨算法比传统的基于傅里叶变换的多普勒波束锐化(DBS)方法具有较好的效果．     

三维超分辨光瞳滤波器

提出一种改进的漏光型环形光瞳滤波器以期达到三维超分辨效果。对该光瞳滤波器与单透镜系统相结合的横向和轴向特性进行了详细分析 ,并给出了一个具有三维超分辨特性的光瞳实例。结果表明这种改进的漏光型光瞳滤波器具有三维超分辨能力 ,由于其轴向旁瓣强度太大 ,故利用共焦扫描成像系统点扩散函数乘积性抑制旁瓣 ,并取得较好的三维超分辨效果     

基于sCMOS相机的超分辨定位成像技术

超分辨定位成像是一种代表性的超分辨成像技术,弱光探测器是该技术不可或缺的组成部分。和传统的串行输出EMCCD相机相比,并行输出sCMOS相机具备成像视场大、成像速度快和读出噪声低等优点,为超分辨定位成像带来了新的机遇,可在视频速率成像和大视场成像中取得明显成效。基于sCMOS相机的超分辨定位成像技术面临着高速相机带来的海量数据,需要解决数据传输、存储和计算等多环节的问题。从超分辨成像技术及相机的发展着手,讨论了基于sCMOS相机的超分辨定位成像技术的发展现状以及面临的机遇与挑战。     

波束空间的超分辨算法及统计性能分析

针对工程应用中超分辨算法存在的计算量大、分辨信噪比门限高以及对阵列误差敏感等问题，研究了将常规波束形成和超分辨相结合的方法，给出了波束空间MUISC算法，并通过计算机仿真，比较了波束空间和阵元空间超分辨算法的统计性能，分析和验证了波束空间波束数目的选择对估计性能的影响。结果表明，波束空间的超分辨算法计算量小，并具有较强的分辨力和较低的信噪比门限。     

多帧图像超分辨复原算法中帧的选取

研究了多帧图像超分辨复原算法中参考帧和参与复原图像帧数据集的选取问题.提出了两条参考帧选取的准则,设计了一种分步的图像配准和超分辨复原的方法.首先计算初始图像序列的运动向量参数,根据准则选取了参考帧和参与复原图像帧数据集,进而生成了新的有利于图像超分辨复原的优化的图像序列,再通过亚像素图像配准,计算得到小范围的相对精确的运动估计参数,最后用到图像超分辨复原算法中.仿真实验结果证明,本文提出的多帧图像超分辨复原算法中帧的选取方案是合理的,超分辨复原的图像质量在主观评价和客观指标上都获得了优于经典的Farsiu算法的效果.     

图像稀疏表示及图像超分辨应用分析

随着科学技术的进步,图像稀疏表示以及图像超分辨在当下的图像处理中得到了较为广泛的应用,对于图像高效率表示来说,具有十分重要的影响。图像稀疏表示技术以及图像超分辨应用对于促进图像应用发展起到了较为不错的效果,其在应用过程中,主要基于图像稀疏表示模型,对稀疏分解以及字典构造问题进行了表述。文章对图像稀疏表示及图像超分辨过程中的稀疏表示及图像超分辨应用上的图像去噪、修复以及识别问题进行了总结和分析,希望能够为图像稀疏表示及图像超分辨应用提供一些参考和建议。     

场景自适应的红外焦平面成像系统灰度超分辨技术

针对目前红外焦平面成像系统在观察目标、特别是弱小目标时,灰度分辨率不足的问题,提出了一种基于场景特性自适应的成像灰度超分辨技术。详细介绍了通过自适应调节红外焦平面成像系统中信号采样范围来进行成像灰度超分辨的方法,包括3个方面的内容:从图像中提取场景有效灰度范围,获取超分辨调整依据;结合基于LMS的自适应滤波算法,对调节依据进行滤波预测后给出调节值;利用调节值分解设置超分辨电路参数,完成针对观察目标的灰度超分辨。最后,对整体方案进行了实验验证。通过在红外焦平面系统中实验证明了场景自适应的成像灰度超分辨方法的可行性,并获得了很好的效果,灰度分辨率有很大提高,经过红外焦平面成像系统综合测试仪测试比较MRTD 值可以提高一倍以上。     

纳米光存储薄膜结构的光学性质

近场超分辨纳米薄膜结构可以突破衍射极限实现纳米尺寸信息存储,是下一代海量存储技术的重要方案之一,也是纳米光子学研究中的热点.纳米膜层结构基于激光作用下的非线性局域光学效应实现超分辨.分析了超分辨近场薄膜结构突破衍射极限的光学原理,对超分辨纳米薄膜结构的表面等离子体激发特性、非线性光学特性、近场光学特性和超透镜效应等重要光学性质的最新研究进展做了系统介绍.     

超分辨近场结构之纳米光刻技术

超分辨近场结构(Super-RENS)是在传统的超分辨光盘技术和近场光学的基础上发展起来的新技术.介绍了超分辨近场结构的基本原理及其在纳米光刻方面的应用,拓展了超分辨近场结构的外延:在近场范围内,能实现超过衍射极限的纳米多层膜结构.局域表面等离子体效应在高密光存储、纳米光刻等纳米光子学研究领域具有重要的科学意义和应用价值.     

基于卷积神经网络的单帧毫米波图像超分辨算法

单帧毫米波图像超分辨处理就是利用一幅低分辨率的毫米波图像重建出高分辨率的毫米波图像的过程.相较于光学图像,毫米波图像空间分辨率低、受噪声污染严重.因此传统的图像超分辨算法无法在毫米波图像上取得良好的超分辨重建效果.针对毫米波图像固有的缺点,构建了一个四层的卷积神经网络对毫米波图像进行超分辨处理.仿真实验的结果表明,提出的算法对毫米波图像具有良好的超分辨重建效果.     

采用分裂Bregman的空间邻近目标红外超分辨算法

利用红外成像系统跟踪空间邻近目标时,目标在红外像平面的成像相互交叠形成簇状像斑,导致跟踪系统无法有效分辨这些目标。基于稀疏重构的超分辨方法是一种将稀疏重构技术应用于处理邻近空间目标分辨的单帧超分辨方法,能够有效估计目标个数和位置等参数。针对二阶锥规划方法求解基于稀疏重构的超分辨模型计算复杂度大、效率低的问题,提出采用分裂Bregman方法求解该超分辨模型,先通过引入辅助变量将原问题转化为一系列易于求解的子优化问题,然后利用交替最小化方法求解每个子问题,最后分析正则化参数的合理设置,从而实现对超分辨模型的最优化求解。仿真实验结果表明,所提方法能够有效求解基于稀疏重构的超分辨模型,在保证分辨像斑中目标个数和位置参数的前提下,计算耗时缩短了8%,有效提高了求解效率,便于工程实现。     

只读式超分辨光盘的膜层设计和分析

超分辨技术是一种无需减小记录波长或增大数值孔径而提高存储密度的方法。Ge Sb Te是一种良好的相变光存储材料 ,在超分辨光盘中可作为掩膜。利用多层膜反射率的矩阵法计算了掩膜为Ge2 Sb2 Te5薄膜的超分辨只读式光盘的光学参数与各膜层厚度之间的关系 ,最后得到了较为理想的膜层厚度匹配。采用磁控溅射法制备了只读式超分辨光盘 ,测量了光盘的光学性质。     

超分辨算法在米波雷达测高中的应用

简要介绍了超分辨算法实现测高的基本原理,以及采用超分辨算法开展的米波雷达测高试验情况,给出了若干淡水反射面条件下的外场试验数据。试验统计结果表明：在满足一定信噪比的条件下,采用空间平滑＋最大似然超分辨处理法可有效提高米波雷达在低仰角的测高精度。     

用于HRRP超分辨处理的RELAX算法性能分析

针对现有文献中未出现关于RELAX算法超分辨性能的定量讨论或关于RELAX应用的边界条件分析,导致RELAX算法的实际应用十分困难这一问题,在详细分析RELAX算法的超分辨原理的基础上,通过仿真给出了一些关于RELAX实际应用的边界条件及结论,可用于指导RELAX算法在实际散射中心估计中的应用：RELAX超分辨处理对估计散射点个数不敏感;当FFT点数约为要达到真实分辨力所需FFT点数的2倍时,RELAX超分辨处理的重构精确度可满足要求;在保证一定的重构精确度的前提下,RELAX超分辨处理的分辨力最高可以达到实际分辨力的2倍。本文仿真条件下,当RSN=10 dB时,RELAX超分辨处理在一定误差容忍范围内基本可用。     

基于奇相干叠加态的超分辨率量子激光雷达

研究了基于奇相干叠加态的超分辨量子激光雷达方案。根据量子光学理论,分别推导了基于传统的强度差探测,量子信息中的投影测量和奇偶光子数分辨探测方式的输出信号的表达式并进行了分析和讨论。通过以上的分析和讨论,重点研究了奇偶光子数分辨探测方法。同时借助数值计算展示了基于奇相干态联合奇偶光子数分辨探测的超分辨率激光雷达的两种超分辨率特征,即窄峰型和多重窄峰型的干涉条纹。最后,从模型本身出发解释了多重窄峰型超分辨的物理机理。