安光所在傅里叶单像素成像研究领域取得新进展

近期安光所时东锋等科研人员提出了稀疏傅里叶单像素成像方法，该方法在降低采样数量的同时，能够维持图像质量不发生大的退化。

傅里叶单像素成像利用傅里叶变换性质，采用具有傅里叶分布的照明光来获取物体的傅里叶频谱，最后使用傅里叶逆变换获取物体图像信息。受限于现有的光调制器调制频率，当对高像素数图像进行全采样成像时耗时巨大，限制了傅里叶单像素成像的应用。现有方法利用物体频谱能量大部分集中在低频的特点，只采集物体低频部分来降低采样数，提高傅里叶单像素成像效率。但只对低频部分进行采样会丢失物体高频细节信息，降低了成像分辨率。同时由于频率截断，获取图像的振铃效应明显。

安光所科研人员利用傅里叶频谱分布特点使用变密度随机采样来获取频谱，并使用稀疏复原方法进行复原。相较于现有只采集低频信息的方法，在相同采样数情况下，所提算法能有效提升物体的复原质量。考虑系统受衍射极限影响，采用所提方法可以获取截断频率以外的高频信息，实现超分辨率成像。该研究成果发表在最新一期《Optics Express》上。

相关研究先后获得了国家自然科学基金、中科院创新基金和科技委创新特区等项目的资助。

论文链接：https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-27-22-31490

结果：第一和第二行从左往右分别表示现有方法、所提方法和全部采样的结果。第三行是局部放大对比结果。