ការរៀនស៊ីជម្រៅដែលមិនមានការត្រួតពិនិត្យសម្រាប់ការថតរូបភាព 3D ដែលមិនជាប់គ្នាតែមួយ

ព័ត៌មានក្រដាស

ការណែនាំអំពីផ្ទៃខាងក្រោយ

Digital holography បានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍ជាច្រើនសម្រាប់សមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការរូបភាព 3D ពីទិដ្ឋភាពតែមួយ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងការថតដោយផ្ទាល់ ហូឡូក្រាមឌីជីថលគឺជាដំណើរការថតរូបភាពច្រើនជំហានដោយប្រយោលដែលរួមបញ្ចូលការថតអុបទិកនៃ holograms និងការបង្កើតឡើងវិញតាមការគណនាលេខ ដោយផ្តល់នូវសេណារីយ៉ូកម្មវិធីយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់វិធីសាស្ត្ររូបភាពតាមការគណនារួមទាំងការរៀនស៊ីជម្រៅផងដែរ។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ រូបភាពឌីជីថលមិនស៊ីសង្វាក់គ្នាបានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍ច្រើន ដោយសារគុណភាពបង្ហាញរូបភាពខ្ពស់ អវត្តមាននៃសម្លេងរំខាន និងផលប៉ះពាល់គែម និងតម្លៃទាប។ បច្ចុប្បន្ននេះ ភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នានៃ holography ត្រូវបានអនុវត្តចំពោះរូបភាពដែលមានជំរៅ, ការថតរូបភាពកម្រិតច្បាស់, ការថតរូបភាពជម្រៅនៃវាលធំ និងមីក្រូរូបភាពសន្លឹកពន្លឺបន្ទះឈើ។

ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ការរៀនសូត្រស៊ីជម្រៅត្រូវបានអនុវត្តចំពោះ holography ឌីជីថលដែលមិនស៊ីសង្វាក់គ្នា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ របាយការណ៍បច្ចុប្បន្នទាំងអស់គឺផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រសិក្សាដែលគ្រប់គ្រងដោយទិន្នន័យ ដែលទាមទារទិន្នន័យដែលមានស្លាកជាគូច្រើន ហើយទទួលរងពីបញ្ហាដូចជាការធ្វើឱ្យទូទៅមិនគ្រប់គ្រាន់។ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមខាងលើ ឯកសារនេះស្នើរវិធីសាស្ត្របង្កើតឡើងវិញ 3D ដោយខ្លួនឯងដែលមិនជាប់គ្នា ដោយមិនមានការបង្វឹកបណ្តាញប្រសាទដែលហៅថា SC-RUN។ SC-RUN ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពស្មោះត្រង់ និងសមាមាត្រសញ្ញាទៅនឹងសំលេងរំខាននៃមុខងាររីករាលដាលចំណុច (PSF) និងសម្រេចបាននូវភាពស្មោះត្រង់ខ្ពស់ និងការបង្កើតឡើងវិញដោយគ្មានវត្ថុបុរាណនៃវត្ថុ 3D ជាមួយនឹង hologram តែមួយ។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ ឥទ្ធិពលនៃ SC-RUN ត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ដោយប្រើរូបភាព holography correlation aperture (I-COACH) ដែលមិនមានការជ្រៀតជ្រែកជាឧទាហរណ៍។

គោលការណ៍នៃវិធីសាស្រ្ត

រូបទី 1 ឧបករណ៍ holography correlation aperture ដែលមិនមានការជ្រៀតជ្រែក

ពន្លឺចេញពីប្រភពពន្លឺមិនស៊ីសង្វាក់គ្នាមួយត្រូវបានផ្តោតដោយកញ្ចក់ L1 ដើម្បីបំភ្លឺវត្ថុមួយ។ វត្ថុមានទីតាំងនៅជិតយន្តហោះប្រសព្វខាងមុខ Z3 នៃកញ្ចក់ L2 ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវត្ថុត្រូវបានគេចាត់ទុកថាមានទីតាំងនៅឆ្ងាយនៃ CPM ។ SLM ដែលផ្ទុកជាមួយដំណាក់កាលដែលបានអ៊ិនកូដមានទីតាំងនៅចម្ងាយ d ពីកញ្ចក់ L2 ហើយ SLM ត្រូវបាននាំមុខដោយ polarizer P. ចាប់តាំងពីគំរូរូបភាពរបស់ I-COACH មានអាំងតង់ស៊ីតេក្នុងលំហ លីនេអ៊ែរមិនប្រែប្រួល នោះ hologram នៃវត្ថុដែលបានកត់ត្រាដោយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាចចាត់ទុកថាជាអាំងតង់ស៊ីតេមិនស៊ីសង្វាក់គ្នា ចំនុច hologram នៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺ និង superpositions នៃវាលពន្លឺ។ ចំណុចវត្ថុមួយអាចត្រូវបានវិភាគតាមទ្រឹស្ដី ហើយបន្ទាប់មកបញ្ចូលគ្នា ឬដាក់បញ្ចូល ដើម្បីទទួលបានគំរូរូបភាពវត្ថុពហុវត្ថុ។

រូបភាពទី 2 រចនាសម្ព័ន្ធនៃមុខងារ SC-RUN-calibration point diffusion

រូបភាពទី 3 រចនាសម្ព័ន្ធនៃរូបភាព SC-RUN-single-shot ដោយផ្អែកលើបណ្តាញសរសៃប្រសាទដែលមិនបានបណ្តុះបណ្តាលពីមុន

រូបភាពទី 4 រចនាសម្ព័នរូបភាព 3D SC-RUN-single-shot ដោយផ្អែកលើបណ្តាញសរសៃប្រសាទដែលមិនបានបណ្តុះបណ្តាលពីមុន

ប្រព័ន្ធអុបទិកផ្លូវ

ប្រព័ន្ធពិសោធន៍ I-COACH ពហុឆានែលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 5 ដែលក្នុងនោះប៉ារ៉ាម៉ែត្រផលិតផលនៃម៉ូឌុលពន្លឺប្រភេទ amplitude ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងតារាងខាងក្រោម។

រូបភាពទី 5 ការរៀបចំពិសោធន៍ I-COACH

ម៉ូឌុលពន្លឺ spatial ដែលប្រើក្នុងការពិសោធន៍នេះគឺ TSLM07U-A របស់យើង ហើយប៉ារ៉ាម៉ែត្រ និងលក្ខណៈជាក់លាក់របស់វាមានដូចខាងក្រោម៖

ប្រព័ន្ធនេះមានឆានែលគោលដៅពីរនៅក្នុងប្លង់អ័ក្សខុសៗគ្នា ដែលឧបករណ៍មីក្រូកញ្ចក់ឌីជីថល (DMD) ត្រូវបានប្រើជាគោលដៅទី 1 ក្នុងឆានែលទី 1 និងឧបករណ៍ម៉ូឌុលពន្លឺប្រភេទទំហំអំព្លីទីតត្រូវបានប្រើជាគោលដៅទី 2 នៅក្នុងឆានែលទី 2 ។ ពន្លឺពីឌីអូតបញ្ចេញពន្លឺមិនស៊ីសង្វាក់គ្នា (LED) ត្រូវបានប្រមូលដោយឧបករណ៍ប្រមូលផ្តុំពន្លឺពីរនៅក្នុងអង្គធាតុពន្លឺ និង diffill ឆានែលត្រូវបានផ្សំដោយព្រីមបំបែកធ្នឹម (BS1) ហើយត្រូវបានផ្សំតាមកញ្ចក់ L សម្រាប់ការប៉ះទង្គិច។ polarizer P ប៉ូលពន្លឺវត្ថុក្នុងទិសដៅនៃអ័ក្សម៉ូឌុលនៃដំណាក់កាលសុទ្ធ SLM ។ ជាចុងក្រោយ រលកពន្លឺដែលបានកែប្រែដោយដំណាក់កាលសុទ្ធ SLM ត្រូវបានកត់ត្រាដោយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា CMOS ។ SLM ដំណាក់កាលសុទ្ធត្រូវបានផ្ទុកជាមួយ hologram សំយោគដោយ GSA algorithm ។

លទ្ធផល

រូបភាពទី 6 លទ្ធផលនៃការក្រិតតាមខ្នាតនៃ SC-RUN សម្រាប់ PSF ។ a) Hologram, b) Original PSF, c) លទ្ធផលនៃការកសាងឡើងវិញ nonlinear ដោយប្រើ PSF ដើម, d) Known object, e) Calibrated PSF, and f) លទ្ធផលនៃការបង្កើតឡើងវិញ nonlinear ដោយប្រើ PSF ដែលបានក្រិត។

រូបភាពទី 7 លទ្ធផលពិសោធន៍ 2D នៃ SC-RUN និងការស្ថាបនាឡើងវិញដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ

រូបភាពទី 8 លទ្ធផលពិសោធន៍ 3D នៃ SC-RUN និងការស្ថាបនាឡើងវិញដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ

លទ្ធផលពិសោធន៍ខាងលើបង្ហាញថា SC-RUN ដំណើរការបានល្អនៅលើ I-COACH ដូច្នេះបង្ហាញថាយុទ្ធសាស្រ្តនៃការក្រិត PSF ជាមុនហើយបន្ទាប់មកបង្កើតវត្ថុឡើងវិញតាមរយៈបណ្តាញសរសៃប្រសាទមានសក្តានុពលខ្លាំង។ បច្ចុប្បន្ននេះ បច្ចេកទេសថតរូបភាពអុបទិកជាច្រើនត្រូវបានអនុវត្តដោយការរចនា PSFs ឯកទេស។ ឧទាហរណ៍ PSFs ចំណុចកំណត់ព្រំដែនរងត្រូវបានបង្កើតដោយការសរសេរកូដរលក ដើម្បីបើកដំណើរការរូបភាពដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរ ជម្រៅនៃរូបភាពអាចពង្រីកបានដោយប្រើការសរសេរកូដ wavefront ដើម្បីធ្វើឱ្យ PSF មិនចាប់អារម្មណ៍ចំពោះការផ្តោតខុស។ សម្រាប់ព័ត៌មានផ្សេងទៀត ដូចជាជម្រៅ វិសាលគម និងបន្ទាត់រាងប៉ូលនៃវត្ថុ វាអាចត្រូវបានអ៊ិនកូដទៅក្នុង PSF ដើម្បីបង្កើនទំហំរូបភាព។ បច្ចេកទេសរូបភាពតាមការគណនាខាងលើពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើព័ត៌មានអាទិភាពរបស់ PSF ហើយ SC-RUN អនុញ្ញាតឱ្យទទួលបាន PSFs ជាមួយនឹងភាពស្មោះត្រង់ខ្ពស់ និងសមាមាត្រសញ្ញា-សំឡេងរំខានខ្ពស់។ ដូច្នេះហើយ លទ្ធផលនៃការបង្កើតឡើងវិញដ៏ល្អឥតខ្ចោះអាចទទួលបាននៅពេលដែលប្រតិបត្តិករទៅមុខត្រូវបានគេស្គាល់។ លើសពីនេះ ដោយសារ SC-RUN អនុវត្តភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃការវាស់វែងដោយមិនចាំបាច់មានសំណុំទិន្នន័យ និងស្លាក ហើយបានផ្តល់ឱ្យថាកិច្ចការរូបភាពភាគច្រើនពាក់ព័ន្ធនឹងគំរូដំណោះស្រាយបញ្ច្រាសមួយ ឬច្រើនជាមួយប្រតិបត្តិករទៅមុខដែលគេស្គាល់នោះ SC-RUN អាចត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងងាយស្រួលចំពោះកិច្ចការរូបភាពផ្សេងៗ។

សេចក្តីសង្ខេបនៃក្រដាស

នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងបានស្នើរក្របខ័ណ្ឌការកសាងឡើងវិញ 3D holographic incoherent ដែលមិនស្ថិតក្រោមការត្រួតពិនិត្យជាទូទៅគឺ SC-RUN ដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវចំណេះដឹងរូបវន្តនៃវិធីសាស្ត្រស្ថាបនាឡើងវិញដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ និងគំរូរូបភាពបញ្ជូនបន្ត ដើម្បីអនុវត្តការងារសាងសង់ឡើងវិញតាមរយៈបណ្តាញសរសៃប្រសាទជាមួយនឹងឧបសគ្គខាងរូបវ័ន្តបន្ថែម។ SC-RUN គិតទាំងការដោះស្រាយបណ្តោះអាសន្ន និងភាពស្មោះត្រង់ មិនទាមទារព័ត៌មានច្រើនទេ។ លើសពីនេះ លទ្ធផលពិសោធន៍បង្ហាញថាការកសាងឡើងវិញនូវវត្ថុស្មុគ្រស្មាញដែលមានភាពស្មោះត្រង់ខ្ពស់ជាមួយនឹងការប្រែប្រួលអាំងតង់ស៊ីតេត្រូវបានសម្រេចជាលើកដំបូងនៅក្នុង holography incoherent.SC-RUN ជាទូទៅគឺសមរម្យសម្រាប់ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអុបទិកច្រើនប្រភេទ ហើយអាចសម្របខ្លួនបានយ៉ាងងាយស្រួលទៅនឹងកិច្ចការរូបភាពផ្សេងទៀត។ លើសពីនេះ SC-RUN មានសក្ដានុពលជាច្រើនសម្រាប់ការថតរូបភាពកម្រិតច្បាស់ ការថតរូបភាពតាមជំរៅ ការពង្រីករូបភាពជម្រៅ និងព័ត៌មានពហុវិមាត្រ ដែលត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់ការទទួលបានព័ត៌មានពហុវិមាត្រនៅក្នុងវាលអុបទិកថាមវន្ត។