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基于光学衍射的纳米尺度深度重建
其他题名Nano scale depth reconstruction based on optical diffraction
魏阳杰; 吴成东; 董再励
作者部门机器人学研究室
关键词模糊深度恢复 光学衍射 纳米栅格 相对模糊
发表期刊中国科学:技术科学
ISSN1674-7259
2014
卷号44期号:10页码:1105-1113
收录类别CSCD
CSCD记录号CSCD:5254253
产权排序2
摘要传统的离焦深度恢复方法(depth from defocus,DFD)在计算离焦图像的模糊程度时,均是基于几何光学成像原理,并没有考虑光波衍射对图像模糊的影响.然而,衍射现象是波的基本特性,以针孔成像为基础的光学成像系统中必然存在光波衍射.本文基于光学衍射和图像模糊机理,提出了一种精确的单目视觉全局景物3D深度信息获取方法.首先,详细分析了光学成像系统中的菲涅耳衍射机理,建立了衍射模糊与景物深度之间的关系曲线;然后,采用曲线拟合的方式建立了衍射模糊的模糊程度(点扩散函数扩散程度)与景物深度的数学关系模型,结合热辐射和图像相对模糊原理,构建了衍射模糊热辐射方程组,并把衍射模糊深度获取问题转换成一...
其他摘要Traditional depth from defocus (DFD) is based on the imaging principle in geometric optics to calculate blurring degree, influence of optical diffraction has never been considered. However, diffraction is a basic property of all kinds of waves, it must happen in an optical imaging system based on pinhole imaging principle. In this paper, a high resolution DFD method with a single vision and optical diffraction is given. Firstly, the basic principle of Fresnel diffraction in an optical system is analyzed, and the relationship curve between Fresnel diffraction and depth information is constructed. Secondly, a defocus imaging model with optical diffraction is supposed through curve fitting, and with respect to relative blurring and heat diffusion, a new DFD method with optical diffraction and two defocused images is proposed. Finally, a standard nano grid is used to validate the proposed DFD method on nana scale. The results show that the new algorithm, compared with traditional DFD algorithms, is a more effective method to reconstruct depth information on nano scale.
语种中文
引用统计
文献类型期刊论文
条目标识符http://ir.sia.cn/handle/173321/15286
专题机器人学研究室
作者单位1.东北大学信息科学与工程学院
2.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
魏阳杰,吴成东,董再励. 基于光学衍射的纳米尺度深度重建[J]. 中国科学:技术科学,2014,44(10):1105-1113.
APA 魏阳杰,吴成东,&董再励.(2014).基于光学衍射的纳米尺度深度重建.中国科学:技术科学,44(10),1105-1113.
MLA 魏阳杰,et al."基于光学衍射的纳米尺度深度重建".中国科学:技术科学 44.10(2014):1105-1113.
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