✅作者简介热爱科研的Matlab仿真开发者擅长毕业设计辅导、数学建模、数据处理、算法改进、程序设计科研仿真。完整代码获取 定制创新 论文复现私信个人信条做科研博学之、审问之、慎思之、明辨之、笃行之是为博学慎思明辨笃行。 内容介绍一、无透镜成像技术背景传统成像限制与无透镜成像的兴起在传统成像系统中透镜起着汇聚光线、形成清晰图像的关键作用。然而透镜系统存在一些局限性如体积大、重量重、成本高并且在某些特殊应用场景如对尺寸和重量有严格限制的微型设备、需要在复杂环境中灵活部署的成像系统下难以满足需求。无透镜成像技术应运而生它摆脱了传统透镜的束缚通过记录光的传播特性来实现成像为成像领域带来了新的发展方向。无透镜成像的应用领域无透镜成像技术在多个领域展现出巨大的应用潜力。在生物医学领域可用于开发微型、低成本的细胞成像设备帮助医生在体内进行实时、无创的细胞观察在航空航天领域能够为小型卫星或无人机提供轻量化的成像解决方案以实现特定的观测任务在安全检测领域可构建隐蔽、灵活的成像系统用于对行李或人员进行快速扫描检测。二、无透镜成像原理光传播与干涉原理基础无透镜成像基于光的波动特性特别是光的传播和干涉原理。当光照射到物体上时物体表面的反射或散射光会向各个方向传播。在无透镜成像系统中这些传播的光会在探测器平面上相互干涉形成干涉图样。探测器记录下的是光的强度分布而光强 I 与电场强度 E 之间满足关系 I∣E∣2。成像过程一个典型的无透镜成像系统通常包括光源、物体和探测器。相干光源如激光发出的光照射到物体上物体对光进行散射或反射。散射光在自由空间中传播在探测器平面上发生干涉。探测器记录下干涉图样这些图样包含了物体的空间信息。然而探测器只能测量光的强度丢失了光场的相位信息。这是因为光场是一个复值函数包含实部和虚部或幅度和相位而传统探测器只能记录幅度信息即强度。三、图像重建挑战相位恢复难题由于探测器记录的是光强信息相位信息缺失从光强数据恢复出完整的光场包括相位成为无透镜成像中的关键难题。相位信息对于准确重建物体图像至关重要因为它包含了光传播过程中的相对延迟等重要信息直接影响图像的清晰度和准确性。许多基于傅里叶变换或衍射理论的重建算法都试图解决相位恢复问题但由于相位的不确定性和非线性特性这一问题仍然具有挑战性。非线性问题光在传播过程中的衍射现象使得无透镜成像问题具有很强的非线性。从物体到探测器平面的光传播可以用衍射积分来描述这是一个高度非线性的过程。传统的线性优化方法难以有效地处理这种非线性关系因此需要开发适用于非线性问题的优化算法来实现准确的图像重建。⛳️ 运行结果 部分代码function [ Mask ] getRoundMatrixMask( MaskSetting )% this function generates mask with periodic round aperture.% note that, in this demo, we only use this function to generate a pinhole% mask (single-round mask) between the LED matrix and sample.MaskRoundRadius MaskSetting.MaskRoundRadius ;MaskRoundInterval MaskSetting.MaskRoundInterval ;nMaskRoundPerRow MaskSetting.nMaskRoundPerRow ;MaskSize MaskSetting.MaskSize;Mask double(getSingleRoundMask(MaskSize, MaskRoundRadius, MaskRoundInterval, nMaskRoundPerRow));endfunction Mask getSingleRoundMask(MaskSize, MaskRoundRadius, MaskRoundInterval, nMaskRoundPerRow)% this function generates single-round mask[xi,yi] LEDposition(nMaskRoundPerRow);if (mod(nMaskRoundPerRow,2)0)xi xi-0.5;yi yi-0.5;endxcenter xi.*MaskRoundIntervalround(MaskSize./2);ycenter yi.*MaskRoundIntervalround(MaskSize./2);[phi,sita] meshgrid(1:MaskSize,1:MaskSize);for i1:nMaskRoundPerRow^2masksingle(:,:,i) double(((sita-(ycenter(i)))/MaskRoundRadius).^2((phi-(xcenter(i)))/MaskRoundRadius).^21);endMask im2bw(sum(masksingle,3),0.5);end 参考文献[1]钱伟,蒋鹏冲,车凯.基于Wirtinger不等式的时变时滞电力系统稳定性分析[J].电力系统保护与控制, 2016, 44(23):7.DOI:10.7667/PSPC152019.更多免费数学建模和仿真教程关注领取
