基于激光模式散斑模式的水下环境重影成像框架

作者

杨墨恬,王鹏,吴毅 & 冯国英

摘要

由于水下环境中存在复杂的物理过程，例如吸收、散射和噪声，因此使用传统的基于相机的成像技术获得高质量的图像具有挑战性。重影成像具有很强的抗干扰能力，可以有效地获取水下环境中的图像。在这里，我们提出了一个基于M2物理模型的鬼影成像框架-有序激光模式图案并将其应用于重影成像。仿真结果表明，激光模式散斑重影成像即使在低采样率下也能重建整体被困轮廓。当采样率为 5% 时，使用激光模式散斑重影成像可以获得峰值信噪比为 19 dB 的高质量图像。即使在相对随机噪声为1.0%–5.0%的情况下，当采样率一致时，激光模式散斑重影成像的成像质量也优于随机散斑模式重影、沃尔什散斑模式重影和哈尔散斑模式重影。我们在浑浊水环境中的实验结果证实了从模拟结果中得出的结论。所提出的激光模式散斑重影成像可用作具有挑战性的液体环境的成像解决方案，例如浑浊的液体、恶劣天气和生物组织液。