基于深度学习增强的散射介质成像重建
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TN27

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国家自然科学基金(62105305)、山西省基础研究计划(20210302123068,202203021212141)、山西省高等学校科技 创新项目(2022L004) 资助


Deep learning-enhanced imaging reconstruction through scattering media
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    摘要:

    在复杂散射条件下,通过采集的散斑来获取目标的清晰图像是非常困难的。为此,提出了一种基于 pix2pix 生成对抗 网络的深度学习框架来实现散斑图像的复原。实验设置了5组对焦条件以采集具有不同相关性的散斑图像,前4组参与网络 训练并选取20%的数据作为验证集,第5组不参与训练用于验证框架的泛化能力。结果表明,即使对互信息值小于1的弱相 关散斑图像以及未见过的散射条件下的散斑图像,网络仍然能够实现较好的复原,结构相似性(SSIM) 和峰值信噪比(PSNR)

    Abstract:

    Under complex scattering conditions,obtaining clear target images from captured speckles is highly challenging.To address this,a deep learningframework based on the pix2pix generative adversarial network is proposed for speckle image reconstruction.The experiment includes five groups of focus conditions to capture speckle images with varying correlations.The first four groups are used for network training,with 20%of the data selected as the validation set,while the fifth group is excluded from training to verify the generalization ability of the framework.The results show that even for weakly correlated speckle images with mutual information values less than 1,as well as speckle images captured under unseen scattering conditions,the network can achieve effective reconstruction,with SSIM and PSNR reaching 0.81 and 18.5,respectively.This method demonstrates the network's strong generalization ability under complex scattering conditions,providing new insights for practical imaging applications.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王子鹏,孙 鹏,程耀瑜,许茂华.基于深度学习增强的散射介质成像重建[J].国外电子测量技术,2024,43(12):1-7

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