Метод создания субнайквистовских однопиксельных изображений с использованием базиса адамара
Аннотация
Предложена однопиксельная терагерцовая (ТГц) система визуализации суперсуб-НайквистаАдамара, в которой ТГц-волны модулируются цифровым микрозеркальным устройством и лазерным драйвером. Пространственное кодирование ТГц-излучения осуществляется с помощью базиса Адамара порядка CC. ТГц-изображения реконструируются из серии последовательностей кодирования измерений интенсивности. Доказано, что при дискретизации суперсуб-Найквиста однопиксельное ТГц-изображение с точностью 87% и отношением сигнал/шум >23 дБ может быть получено с использованием 10% базисных шаблонов Адамара порядка CC. Алгоритм регуляризации полной вариации обладает более высокой устойчивостью к шуму, чем преобразование Адамара, и является хорошим техническим вариантом для однопиксельного ТГц-изображения.
Ключевые слова
Об авторах
J. GuoКитай
Мяньян
Q. Ch. Liu
Китай
Мяньян, Чэнду
H. Deng
Китай
Мяньян, Чэнду
G. L. Li
Китай
Мяньян, Чэнду
L. P. Shang
Китай
Мяньян, Чэнду
Список литературы
1. P. Hillger, J. Grzyb, R. Jain, U. R. Pfeiffer, IEEE THz Sci. Tech., 9, No. 1, 1–19 (2019).
2. Q. Wang, L. Xie, Y. Ying, Appl. Spectrosc. Rev., 57, No. 3, 249–264 (2021).
3. C. Jansen, S. Wietzke, O. Peters, M. Scheller, N. Vieweg, M. Salhi, N. Krumbholz, C. Joerdens, T. Hochrein, M. Koch, Appl. Optics, 49, No. 19, E48–E57 (2010).
4. S. C. Zhong, Front Mech. Eng., 14, No. 3, 273–281 (2019).
5. M. Danciu, T. Alexa-Stratulat, C. Stefanescu, G. Dodi, B. I. Tamba, C. T. Mihai, G. D. Stanciu, A. Luca, I. A. Spiridon, L. B. Ungureanu, V. Ianole, I. Ciortescu, C. Mihai, G. Stefanescu, I. Chirila, R. Ciobanu, V. L. Drug, Mater., 12, No. 9, 16 (2019).
6. X. Yang, X. Zhao, K. Yang, Y. P. Liu, Y. Liu, W. L. Fu, Y. Luo, Trends Biotechnol., 34, No. 10, 810–824 (2016).
7. J. Dong, A. Locquet, M. Melis, D. S. Citrin, Sci. Rep., 7 (2017).
8. E. Abraham, A. Younus, J. C. Delagnes, P. Mounaix, Appl. Phys. A, 100, No. 3, 585–590 (2010).
9. E. J. Candes, J. Romberg, T. Tao, IEEE Inform. Theory, 52, No. 2, 489–509 (2006).
10. E. J. Candes, T. Tao, IEEE Inform. Theory, 52, No. 12, 5406–5425 (2006).
11. D. L. Donoho, IEEE Inform. Theory, 52, No. 4, 1289–1306 (2006).
12. H. Shapiro, J. I. Jeffrey, Phys. Rev. A, 78, No. 6, 061802 (2008).
13. N. Gopalsami, S. Liao, T. W. Elmer, E. R. Koehl, A. Heifetz, A. C. Raptis, L. Spinoulas, A. K. Katsaggelos, Opt Eng., 51, No. 9, 091614(1–5) (2012).
14. S. Busch, B. Scherger, M. Scheller, M. Koch, Opt. Lett., 37, No. 8, 1391–1393 (2012).
15. M. I. B. Shams, L. Liu, S. Rahman, L. J. Cheng, P. Fay, Z. Jiang, J. Qayyum, H. G. Xing, Electron Lett., 50, No. 11, 801–803 (2014).
16. S. Augustin, J. Hieronymus, P. Jung, H. W. Hübers, J. Infrared Millim., 36, No. 5, 496–512 (2015).
17. R. I. Stantchev, B. Sun, S. M. Hornett, P. A. Hobson, G. M. Gibson, M. J. Padgett, E. Hendry, Sci. Adv., 2, No. 6 (2016).
18. R. I. Stantchev, D. B. Phillips, P. Hobson, S. M. Hornett, M. J. Padgett, E. Hendry, Optica, 4, No. 8, 989–996 (2017).
19. Y. Lu, X.-K. Wang, W.-F. Sun, S.-F. Feng, J.-S. Ye, P. Han, Y. Zhang, IEEE THz Sci. Tech., 10, No. 5, 495–501 (2020).
20. L. Zanotto, R. Piccoli, J. Dong, D. Caraffini, R. Morandotti, L. Razzari, Opt. Express, 28, No. 3, 3795–3802 (2020).
21. T. A. Lu, Z. Qiu, Z. Zhang, J. Zhong, Opt. Laser Eng., 134 (2020).
22. P. G. Vaz, D. Amaral, L. F. Requicha Ferreira, M. Morgado, J. Cardoso, Opt. Express, 28, No. 8, 11666–11681 (2020).
23. M. J. Sun, L. T. Meng, M. P. Edgar, M. J. Padgett, N. Radwell, Sci. Rep., 7, No. 1, 3464 (2017).
24. W. K. Yu, Sensors (Basel), 19, No. 19, 4122 (2019).
25. X. Yu, R. I. Stantchev, F. Yang, E. Pickwell-MacPherson, Sci. Rep., 10, No. 1, 9338 (2020).
26. L. Lopez-Garcia, W. Cruz-Santos, A. Garcia-Arellano, P. Filio-Aguilar, J. A. Cisneros-Martinez, R. Ramos-Garcia, Opt. Express, 30, No. 8, 13714–13732 (2022).
27. M.-F. Li, L. Yan, R. Yang, Y.-X. Liu, Acta Phys. Sin., 68, No. 6, 064202 (2019).
Рецензия
Для цитирования:
Guo J., Liu Q.Ch., Deng H., Li G.L., Shang L.P. Метод создания субнайквистовских однопиксельных изображений с использованием базиса адамара. Журнал прикладной спектроскопии. 2023;90(5):811.
For citation:
Guo J., Liu Q.Ch., Deng H., Li G.L., Shang L.P. Super Sub-Nyquist Single-Pixel Terahertz Imaging Using Hadamard Basis. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2023;90(5):811.