一种基于光学衍射式扩散模型的抗湍流自适应成像方法技术

技术编号:43771882 阅读:33 留言:0更新日期:2024-12-24 16:11
本发明专利技术涉及一种基于光学衍射式扩散模型的抗湍流自适应成像方法。将光学衍射传输模型与扩散模型思想相结合,提出了一种光学衍射式扩散模型对大气湍流扰动下的图像进行近光速的光学计算成像。不同于目前已有的基于电学神经网络和传统抗湍流成像方法,本方法通过利用光计算范式与扩散模型高质量图像处理的优势,通过采用扩散模型中将中间层充分打散的思想,构建了光学衍射式扩散模型架构,同时兼具光速计算和高效生成图像的优势。本方法相较于传统成像方法是一种新型光学计算范式,有潜力推进光计算对更复杂神经网络的实现及对其算力和速度的助力,并且在抗湍流成像应用中被证明有显著成效,有潜力推动抗湍流光电计算成像系统的落地搭建。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于光学衍射式扩散模型的抗湍流自适应成像方法,设计一种光学衍射式的扩散模型,通过训练光学衍射编、解码器,对由大气湍流扰动下的图像进行近光速图像复原成像,通过利用训练成熟的衍射编码器对湍流扰动下的畸变图像光场进一步打散到近高斯混沌状态的隐空间,再利用衍射解码器对隐空间中非目标光场的信息进行过滤,从而实现光场的校正和图像的还原效果。


技术介绍

1、大气湍流扰动下的自适应光学成像在众多领域都是一个极其重要的问题,比如:深空探测、遥感成像、天文观测等。随着自适应光学技术的发展,例如gs(gerchberg-saxton)相位恢复算法、spgd(stochastic parallel gradient descent)随机并行梯度下降算法的传统迭代算法以及基于传统卷积电学神经网络的深度学习算法被纷纷提出用于光学畸变波前的校正从而达到图像复原的效果。其中,基于传统迭代算法的自适应光学成像系统包括波前探测器、波前控制器和波前校正器,硬件设备波前传感器和波前控制器往往带来响应延迟,同时算法往往需要长时间的迭代且容易陷入局部最优解,存在处理时间长、难以收敛本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光学衍射式扩散模型的抗湍流自适应成像方法,其特征在于提出了一种新型光计算的方法,将扩散模型与光学衍射计算范式相结合,通过采用扩散模型中将中间层图像信息充分打散的思想,构建了光学衍射式扩散模型架构,该方法成像依托光计算达到效率高、近光速图像复原的的效果。

2.根据权利要求1所述的一种基于光学衍射式扩散模型的抗湍流自适应成像方法,其特征在于:提出了一种光学衍射式扩散模型架构:其中的光学编码器将受湍流扰动的畸变图像进一步扩散到类似扩散模型中的近高斯混沌状态,这种状态是一种隐空间(一个用于表示数据的潜在特征或属性的多维向量空间,在这个空间中,每个向量都代表了一个潜在的特征...

【技术特征摘要】

1.一种基于光学衍射式扩散模型的抗湍流自适应成像方法,其特征在于提出了一种新型光计算的方法,将扩散模型与光学衍射计算范式相结合,通过采用扩散模型中将中间层图像信息充分打散的思想,构建了光学衍射式扩散模型架构,该方法成像依托光计算达到效率高、近光速图像复原的的效果。

2.根据权利要求1所述的一种基于光学衍射式扩散模型的抗湍流自适应成像方法,其特征在于:提出了一种光学衍射式扩散模型架构:其中的光学编码器将受湍流扰动的畸变图像进一步扩散到类似扩散模型中的近高斯混沌状态,这种状态是一种隐空间(一个用于表示数据的潜在特征或属性的多维向量空间,在这个空间中,每个向量都代表了一个潜在的特征或属性,但这些特征通常是难以直接解释的),随后利用光学解码器对隐空间的光场进行逆扩散传输,逆扩散过程能像“过滤器”一样在高维...

【专利技术属性】
技术研发人员:任元赵杰刘通刘政良王祎宁李修乾宋灏霖梁雨田陈文宇付红雪张生青
申请(专利权)人:中国人民解放军军事航天部队航天工程大学
类型:发明
国别省市:

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