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基于TIE与加速角谱迭代的二维相位恢复方法

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简介:
本研究提出了一种结合TIE和加速角谱迭代算法的二维相位恢复方法,有效提升了相位恢复的速度和精度,在光学成像领域具有广泛应用前景。 在Gerchberg-Saxton (GS)算法的基础上,结合光强传播方程法(TIE)和加速角谱迭代算法,提出了一种基于TIE的加速角谱迭代方法,实现了更精准快速的相位恢复技术。该方法利用三个面的光强信息(一个输入面及两个输出面),首先通过光强传播方程获取初始相位值,然后运用加速角谱迭代算法进行进一步优化和相位恢复。 数值仿真结果表明,在二维图像的相位恢复过程中,此新方法不仅提高了精度与速度,还增强了抗噪能力。在可控制范围内,经过40次迭代后系统即可达到稳定状态,并且均方根误差可以被精确地限制在10^-6的数量级内。

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客服
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  • TIE
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    本研究提出了一种结合TIE和加速角谱迭代算法的二维相位恢复方法,有效提升了相位恢复的速度和精度,在光学成像领域具有广泛应用前景。 在Gerchberg-Saxton (GS)算法的基础上,结合光强传播方程法(TIE)和加速角谱迭代算法,提出了一种基于TIE的加速角谱迭代方法,实现了更精准快速的相位恢复技术。该方法利用三个面的光强信息(一个输入面及两个输出面),首先通过光强传播方程获取初始相位值,然后运用加速角谱迭代算法进行进一步优化和相位恢复。 数值仿真结果表明,在二维图像的相位恢复过程中,此新方法不仅提高了精度与速度,还增强了抗噪能力。在可控制范围内,经过40次迭代后系统即可达到稳定状态,并且均方根误差可以被精确地限制在10^-6的数量级内。
  • 几种,如、GS和TTIE强度及其组合.zip
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    本资料探讨了多种相位恢复算法,包括角谱迭代(WSI)、格雷什戈尔(GS)及基于梯度的透射转换强度方程恢复方法(TTIE),并研究了它们的不同组合应用。 相位恢复是数字信号处理领域中的一个重要课题,在光学通信、雷达探测、图像处理等多个应用领域都有广泛应用。本段落将详细探讨几种常用的相位恢复算法,包括角谱迭代算法(PRIFTA)、格型搜索(Gerchberg-Saxton,简称GS)算法以及TTIE(Tikhonov-Twyford-Itakura-Eaton)强度方程恢复算法,并讨论它们的结合应用。 1. 角谱迭代算法 角谱迭代算法是一种基于傅里叶变换的相位恢复方法。其基本思想是通过反复进行傅里叶变换和反傅里叶变换,交替更新幅度和相位,直到结果收敛为止。该算法简单且易于实现,但可能会陷入局部最小值,导致恢复效果不佳。 2. 格型搜索算法 GS算法由Gerchberg和Saxton于1972年提出,是一种迭代优化方法,在每次迭代中交替在幅度域和频域之间进行优化以确保两者的一致性。该方法相对简单但需要设定初始相位,并选择合适的迭代次数;同时可能受初始相位的影响而收敛到错误解。 3. TTIE强度方程恢复算法 TTIE算法基于物理模型,适用于光强测量系统中使用。它通过最小化实际测量的光强与理论计算值之间的差异来恢复相位信息,考虑到了系统的非线性和噪声影响,能获得更精确的结果;不过该方法的计算复杂度较高。 4. 算法结合应用 为了提高相位恢复的效果,在实践中通常会将多种算法结合起来使用。例如可以先用角谱迭代或GS算法得到初步估计结果,再利用TTIE等更为复杂的算法进行优化处理。这种组合方式既能快速收敛也能提升精度,并且有助于避免陷入局部最优解。 这些算法在MATLAB环境中可以通过编写脚本实现,相位恢复的代码示例通常包含在一个zip文件中,用户通过运行这些代码可以更好地理解和实践各种方法并根据实际需求调整参数以适应不同的应用场景。 总的来说,理解掌握相位恢复中的复杂数学理论和优化技巧对于解决实际问题至关重要。MATLAB作为强大的数值计算工具为研究实现这些算法提供了便利的平台。通过深入学习与实践,我们可以更高效地应用这些技术来达成高质量的相位恢复效果。
  • 全息图计算
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    本研究提出了一种改进的迭代角谱算法,用于高效准确地计算数字全息图。该方法在重建图像质量和处理速度方面具有显著优势。 通过菲涅尔衍射并进行傅里叶变换可以得到全息相位图,原图与全息图同时输出以便于对比分析。
  • Fienup简化优化(HIO-ER)算MatlabPython实现码.zip
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    本资源提供了一种改进的HIO-ER算法的Matlab和Python实现代码,用于高效地进行相位恢复。基于Fienup方法开发,适用于光学、信号处理等领域研究。 1. 版本:MATLAB 2014/2019a/2021a 2. 提供案例数据,可以直接运行的 MATLAB 程序。 3. 代码特点包括参数化编程、方便更改参数设置、清晰的编程思路和详细的注释说明。 4. 面向对象:适用于计算机科学、电子信息工程及数学等专业的大学生课程设计、期末大作业以及毕业设计项目。
  • Wirter Flow
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    本研究提出了一种创新性的相位恢复算法,利用Wirter Flow理论优化信号处理过程,有效提升图像重建质量和计算效率,在光学和通信领域展现出广泛应用潜力。 基于Wirtinger流的相位恢复问题是指在对光场相位进行恢复的过程中,不需要为光场函数定义凸集,而是通过光谱方法获取一个最优初始化值,并应用新的迭代规则来调整这个初始值以达到理想结果。
  • 鲁棒解缠算:结合强度程传递(TIE)解缠校正 - MATLAB实现
    优质
    本文介绍了一种基于MATLAB实现的鲁棒二维相位解缠算法,该方法巧妙地融合了强度方程传递(TIE)和解缠相位校正技术,显著提高了相位解缠的准确性和稳定性。 我们提出了一种基于强度方程(TIE)传输的简单而强大的相位展开算法。在该方法中,利用快速余弦变换来求解 TIE,并且在完成 TIE 求解后加入了相位校正操作。由于这一项相位校正措施,在存在显著散射噪声的情况下,我们的方法依然能够获得满意的解缠结果。
  • PhasePack-MATLAB-MASTER___成像
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    PhasePack是一款用于MATLAB环境下的相位恢复和相位成像的强大工具包。它包含多种高效的相位恢复算法,适用于科研与工程应用。 这段文字描述了相位恢复算法在计算光学成像领域中的广泛应用,这些算法主要用于解决相位恢复问题。
  • GS算.rar_GS_GS算matlab__matlab应用
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    本资源包含GS(Gerchberg-Saxton)算法及其在Matlab中的实现代码,专注于利用该算法进行相位恢复的研究和应用。适合光学、信号处理等领域的学者和技术人员参考使用。 关于GS算法的matlab小程序,演示相位恢复原理。
  • HIO算
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    本项目提供了一种基于HIO(Hybrid Input-Output)算法实现的相位恢复代码。通过迭代过程优化求解,广泛应用于物理、光学等领域中复杂的相位信息重建问题。 一个经典的相位恢复算法可以通过此类的MATLAB程序来编写ADMM、RAAR和ER算法,希望能对大家有所帮助。
  • GS算技术
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    本研究提出了一种基于GS算法的先进相位恢复技术,旨在提高图像处理和光学测量中的精度与效率。该方法通过优化迭代过程,有效解决了相位信息提取中的难题,为相关领域应用提供了有力工具。 相位恢复算法是基于强度信息来恢复相位信息的一种方法。GERCHBERG-SAXTON 算法就是其中一种常用的相位恢复算法。