_ Dezgomotul imaginii folosind un material difractiv

15:17 2024-02-05 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

În timp ce algoritmii de eliminare a zgomotului de imagine au fost supuși unor cercetări și progrese extinse în ultimele decenii, tehnicile clasice de eliminare a zgomotului necesită adesea numeroase iterații pentru deducerea lor, făcându-le mai puțin potrivite pentru aplicațiile în timp real.

Apariția rețelelor neuronale profunde (DNN-uri) a dus la o schimbare de paradigmă, permițând dezvoltarea unor abordări ne-iterative, feed-forward de dezgomot a imaginilor digitale.

Aceste metode bazate pe DNN prezintă o eficacitate remarcabilă, obținând realități reale. -performanță în timp, menținând în același timp o precizie ridicată de dezgomot. Cu toate acestea, acești deznogozători digitali bazați pe învățarea profundă implică un compromis, necesitând unități de procesare grafică (GPU) costisitoare, consumatoare de resurse și de energie pentru funcționare.

Într-un articol publicat în Light: Science & Applications, o echipă de cercetători, condusă de profesorii Aydogan Ozcan și Mona Jarrahi de la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA), S.U.A., și profesorul Kaan Akșit de la University College London (UCL), Marea Britanie, a dezvoltat un dispozitiv de eliminare a zgomotului de imagine fizică care cuprinde proiectat spațial. straturi difractive pentru a procesa imagini de intrare zgomotoase la viteza luminii și pentru a sintetiza imagini dezgomotate în câmpul vizual de ieșire fără nicio calculare digitală.

În urma unui antrenament unic pe computer, procesorul vizual rezultat cu straturile sale difractive pasive este fabricat, formând un dezgomozator de imagine fizică care împrăștie modurile optice asociate cu zgomotul nedorit sau artefactele spațiale ale imaginilor de intrare.

Prin designul său optimizat, acest procesor vizual difractiv păstrează optica. moduri reprezentând caracteristicile spațiale dorite ale imaginilor de intrare cu distorsiuni minime.

Ca urmare, sintetizează instantaneu imagini dezgomotate în câmpul vizual de ieșire fără a fi nevoie să digitalizeze, să stocheze sau să transmită o imagine pentru un procesor digital pentru a acţiona asupra lui. Eficacitatea acestei abordări optice de eliminare a zgomotului a fost validată prin suprimarea zgomotului de sare și piper din imaginile de intrare codificate atât în intensitate, cât și în fază.

În plus, acest cadru de dezgomot al imaginii fizice a fost demonstrat experimental utilizând radiații terahertzi și un dezgomozator difractiv fabricat 3D.

Acest cadru de dezgomot total optică a imaginii oferă câteva avantaje importante, cum ar fi consumul redus de energie, viteza ultra-înaltă și dimensiunea compactă.

Cercetarea Echipa își propune că succesul acestor dezgomozatoare de imagine integrale poate cataliza dezvoltarea procesoarelor vizuale integral optice, adaptate pentru a aborda diferite probleme inverse în imagistica și detecție.

(Fluierul)