压缩感知 数字全息.pdf

压缩感知与数字全息技术 压缩感知（Compressive Sensing，CS）和数字全息（Digital Holography，DH）是现代光学成像领域中的两项重要技术。它们可以实现三维信息的获取和重建，具有广泛的应用价值。在这份文件中，提到了一项关于压缩感知数字全息成像的研究，该研究通过Michelson干涉仪实现了对无相干彩色物体的压缩全息成像，揭示了这种技术在多维成像方面的巨大潜力。 数字全息（DH）技术的原理是通过记录物体场的复振幅分布，从而能够重建原始物体的三维信息。但是，从二维全息图重建三维层析信息的逆问题在数学上是不适定的，原因在于样本数量不足。为了解决这一问题，压缩感知技术提供了一个数学框架，它允许通过比香农采样定理建议的更少的测量来重构原始数据。压缩感知已在数字全息技术中成功应用，例如压缩傅里叶全息、离轴全息和相移数字全息等。 在这项研究中，研究人员验证了无相干Fresnel数字全息的自干涉符合压缩感知框架。自干涉数字全息技术是一种记录无相干物体全息图的技术，它被认为是三维成像的宝贵技术。该技术通过适当的光学分束技术使得点光源的全息图能够在基于光束的空间自相干性的基础上形成，而扩展物体的全息图则是所有点全息图的非相干叠加。在这篇文章中，研究者提出了一种推广框架，用于实现对无相干照明物体的自干涉压缩全息成像。 此次实验中所用到的Michelson干涉仪是一种基本的干涉仪，它通过分束器将光束分成两束，各自在不同的路径上反射回来后重新合并，形成干涉条纹，可以用来探测光波的相位信息。这一技术可以用于获取无相干物体的全息图，并通过压缩感知技术进行有效的重建。 文中提到的OCIS代码分别代表了数字全息、傅里叶光学与信号处理以及图像处理等方面的专业分类，这表明该研究涉及了多个光学和信号处理领域的知识。 这份文件中介绍的研究通过利用自干涉压缩全息成像与压缩感知技术，实现了对无相干物体的三维重建，体现了压缩感知技术在数字全息成像中应用的先进性和实用性。这项技术的推广和应用，可以有效地提高三维成像技术的性能，尤其是在样本数量有限的情况下，为多维成像和三维信息获取提供了新的可能性。