基于内-外部互补先验的亚像素分辨率衍射成像算法研究

亚像素分辨率衍射成像旨在利用观测的低分辨率衍射强度图样重建高分辨率图像,它在多个科学与工程领域具有重要应用.现有算法大都存在重建质量低且重建图像丢失了大量细节信息的问题.为解决这些问题,本文融合复图像的内部先验和外部先验提出了能够重建高质量图像的亚像素分辨率衍射成像方法.本文利用基于内部先验的三维块匹配滤波框架表示模型与蕴含外部先验的深度展开卷积稀疏编码模型结合复数表示模型提出了融合内-外部互补先验的复数域正则化模型,基于该正则化模型构建了面向亚像素分辨率衍射成像的优化模型,并利用交替优化方法对构建的优化模型进行了有效求解.仿真实验表明,提出的算法能够充分利用复图像内-外部互补先验知识进行亚像素分辨率衍射成像,并且在超分辨率因子为 2 时重建复图像的平均峰值信噪比较基于全变差的算法提升了 1.58 dB.实际无透镜片上显微镜的实验结果表明提出算法较基于全变差的算法能够重建出更多的细节信息.