传声器通道和位置失配误差对平面近场声全息的影响

在综合考虑偏度误差与随机误差的基础上,分析了传声器通道失配误差和位置失配误差对平面近场声全息(NAH)分析的影响,从实空间和波数域两方面对全息面和重建面上引起的统计误差进行了详细的理论推导,并以理想点源作为研究对象对理论结果进行了验证。理论推导与数值仿真均表明:在偏度误差和随机误差取值相当的条件下,在波数域内,它们在全息面及重建面上产生的统计误差的偏差都较小,且偏度误差引起的归一化偏差要大于随机误差引起的归一化偏差,但两者在全息面及重建面上产生的统计误差的方差大相径庭,偏度误差引起的归一化方差很小可以完全忽略不计,而随机误差引起的归一化方差在辐射圆外呈指数倍数放大,会对NAH的重建结果将会产生严重的影响,综合考虑后,随机误差比偏度误差对NAH重建精度的影响更大。

基于粒子群优化的宏观傅里叶叠层成像位置失配校准

宏观傅里叶叠层成像技术通过在频域中拼接融合低分辨率图像来重建出高分辨率图像,然而移动相机捕获低分辨率图像的过程中极易出现相机位置失配,从而导致重建图像质量降低。提出了一种基于粒子群的相机位置失配校准算法,该方法采用逐点校准策略,在频域中对部分含有低频信息的图像进行校准并更新频谱,然后对全部低分辨率图像进行迭代校准,获取精确位置后通过相位恢复算法重建出高分辨率图像。在真实场景中,传统傅里叶叠层成像算法重建图像的分辨率为4.00 lp/mm,所提算法校准后重建图像的分辨率为5.04 lp/mm,重建图像质量显著提升且校正效果优于同类算法,并且运行消耗时间与同类校准算法相比减少10.9%以上。该算法能有效解决宏观傅里叶叠层成像技术对相机扫描位置精度严苛的需求,提升重建图像质量,减少时间成本。