All-in-Focus Sweep Imaging Based on Wigner Distribution Function
All-in-Focus Sweep Imaging Based on Wigner Distribution Function
复制标题
基于维格纳分布函数的全聚焦扫描成像
DOI：
10.1109/access.2018.2878056
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Jun Qiu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chang Liu;Shan Gao;Xing Zhao;Jun Qiu
为了扩展景深，在保持信噪比的条件下，通过设计数据采集过程，利用计算成像方法实现全焦成像。本文采用Wigner分布函数描述了全聚焦扫描成像的数据获取过程，建立了基于Wigner分布函数的全聚焦扫描成像模型和计算成像方法。在全聚焦成像模型中，采用基于WDF的光传输模型描述成像过程。因此，点扩散函数（PSF）的成像系统是通过基于WDF的光传播模型推导。通过对成像模型点扩散函数的分析，实现了点扩散函数的近似三维空间不变性，并将全聚焦扫描数据表示为全聚焦图像与点扩散函数的卷积。结果，可以通过利用计算成像中的去卷积来重建全聚焦图像。在仿真实验中，基于结构相似性指标分析了不同物面的计算成像结果，验证了全聚焦扫描成像方法的有效性。在真实的数据实验中，利用本文提出的全聚焦成像方法，可以对两种不同深度的分辨率目标进行扩展景深成像。
To extend the depth of field, the all-in-focus image can be achieved via the computational imaging method by designing the data acquisition process under the condition of maintaining the signal-to-noise ratio. In this paper, the data acquisition of all-in-focus sweep imaging is described by the Wigner distribution function (WDF); then, the WDF-based all-in-focus imaging model and the computational imaging method are established. In the all-in-focus imaging model, the WDF-based light propagation model is utilized to describe the imaging process. As a consequence, the point spread function (PSF) of the imaging system is derived via the WDF-based light propagation model. By analyzing the PSF of the imaging model, the approximate 3-D spatial invariance of the PSF is achieved, and the all-in-focus sweep data can be expressed as a convolution of the all-in-focus image and the PSF. As a result, the all-in-focus image can be reconstructed by utilizing the deconvolution in the computational imaging. In the simulated experiments, the computational imaging results in different object planes are analyzed based on the structural similarity index to verify the all-in-focus sweep imaging method. In the real data experiments, the resolution targets placed in two different depths can be imaged with extended depth of field via the all-in-focus imaging method proposed in this paper.
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影响因子：
4.4
作者：
J. Mayer;W. Band
通讯作者：
J. Mayer;W. Band
DOI：
10.7916/d8v69szb
发表时间：
2012
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Changyin Zhou;Daniel Miau;S. Nayar
通讯作者：
Changyin Zhou;Daniel Miau;S. Nayar
影响因子：
1.9
作者：
DOWSKI, ER;CATHEY, WT
通讯作者：
CATHEY, WT
影响因子：
1.9
作者：
GOTTESMAN, SR;FENIMORE, EE
通讯作者：
FENIMORE, EE
DOI：
10.1117/12.605282
发表时间：
2005-06
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
A. Castro;J. Ojeda-Castañeda
通讯作者：
A. Castro;J. Ojeda-Castañeda