1. 基于相位一致性和影像组学特征的医学图像质量评估深度学习方法
A deep learning method for medical image quality assessment based on phase congruency and radiomics features
Authors: Xinhong Zhang, Jiayin Zhao, Fan Zhang, Xiaopan Chen
Date: March 2025, Volume 186, 108772
Abstract: 本文提出了一种新的医学图像质量评估方法DeepMIQA,该方法结合了相位一致性特征和影像组学特征,利用了VGG16、DNN和ResNet50三个分支。DeepMIQA方法实现了86.69%的准确率、84.53%的召回率、61.72%的F1-score和88.87%的准确率,优于传统的图像质量评估方法。DeepMIQA的评估结果与医生的主观评价非常吻合,表明其非常适合医学图像质量评估。
Keywords: 医学图像质量评估,DeepMIQA,相位一致性特征,放射组学特征,传统 IQA 方法
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007528
2. 基于计算鬼影成像和计算机生成全息的光学密码学
Optical cryptography based on computational ghost imaging and computer-generated holography
Authors: Xuan Yu, Julang Chen, Xiaogang Wang
Date: March 2025, Volume 186, 108780
Abstract: 本研究引入了一种结合计算鬼影成像(CGI)和计算机生成全息(CGH)的深度学习光学加密方法,能够将两个不同的秘密图像加密为一个密文。密文通过协作训练的深度学习网络嵌入到宿主图像中,解决了传统 CGI 需要大量照明模式进行传输和解密的局限性。该研究还探索了从稀疏和二值化桶信号中解密和恢复明文,将非直接和直接成像技术应用于双图像加密。
Keywords: 计算鬼成像、计算机生成全息、光学加密、深度学习、密文
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007607
3. 通过跨尺度立体匹配增强低质量散斑图案中的立体 DIC,并将其应用于牙科裂纹检测
Enhance stereo-DIC in low quality speckle pattern by cross-scale stereo matching with application in dental crack detection
Authors: Yuyan Wu, Lizhi Chen, Guanghua Ge, Yadong Tang, Wenlong Wang
Date: March 2025, Volume 186, 108770
Abstract: 本研究引入了一种带几何约束的跨尺度半全局立体匹配算法(CS-GCSGM),以提高立体数字图像相关(DIC)中低质量散斑图案的初始猜测精度。在简单和复杂表面上制作了各种平均强度梯度(MIG)散斑图案,实验表明CS-GCSGM在准确性和稳健性方面优于其他算法。最后的牙齿裂纹识别实验成功地整合了2D-DIC和CS-GCSGM,凸显了该方法在3D重建中的广泛应用潜力。
Keywords: 立体数字图像相关、散斑图、跨尺度半全局立体匹配、逆合成高斯-牛顿、三维重建
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007504
4. 基于奇异值分解鬼成像和分数阶混沌映射的光学图像加密
Optical image encryption based on singular value decomposition ghost imaging and fractional chaotic mapping
Authors: Qin Liu, Ye Liang, Fu Liu, Xiulun Yang, Xiangfeng Meng
Date: March 2025, Volume 186, 108779
Abstract: 本文提出了一种将奇异值分解重影成像与分数阶混沌系统相结合的光学图像加密技术,用于增强光信息技术中的信息安全性。该方法利用奇异值分解对结构化光矩阵进行调制,并用分数阶混沌系统对其进行置乱,生成密文图像进行安全传输。由于分数阶混沌系统对初始参数的高度敏感性,加密的安全性和鲁棒性得到显著提高,使其在图像加密和传输应用中具有应用价值。
Keywords: 光信息技术、光学图像加密、奇异值分解、分数阶混沌系统、鬼成像
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007590
5. SPRNet: 基于深度学习增强的大气湍流下激光光斑中心定位及重建
SPRNet: Laser spot center position and reconstruction under atmospheric turbulence based on deep learning enhancement
Authors: Jiaqi Wang, Xiangsheng Meng, Shun Zhou, Xuan Wang, Junfeng Han, Yifan Guo, Shigeng Song, Weiguo Liu
Date: March 2025, Volume 186, 108775
Abstract: 该研究通过引入一种新颖的神经网络SPRNet来解决自由空间光通信(FSOC)中大气湍流的挑战,以实现精确的光斑中心定位和重建。SPRNet具有光斑结构特征提取(SSFE)模块和场分布特征增强(FDFE)模块,并结合了光斑约束注意模块以改进双特征融合。实验结果表明,SPRNet优于现有方法,在光斑中心定位的曼哈顿距离上实现了超过2.2422像素的改进,在光斑重建的PSNR上实现了超过3.2477 dB的改进。
Keywords: 光通信、大气湍流, SPRNet, 光斑中心定位, 多帧聚合
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007553
6. 通过优化的二次方程实现宽视场超透镜的焦点偏移抑制
Focus shift suppression of a wide field-of-view metalens enabled by an optimized quadratic equation
Authors: Siwen He, Yechuan Zhu, Yuxiang Lan, Wenli Li, Chunfang Wu, Shun Zhou, Weiguo Liu
Date: March 2025, Volume 186, 108784
Abstract: 本研究在二次相位分布中引入弱相位梯度来抑制超透镜的焦移并提高聚焦效率,解决了在最小焦移的情况下实现宽视场 (WFOV) 的挑战。设计了一种工作波长为 4.2 μm 的偏振无关超透镜,在 120° 视场 (FOV) 内实现了仅 1.95% 的最小焦移,并在 40° FOV 内使平均聚焦效率翻倍。提出的二次相位分布优化方法可以扩展到其他波段,为 WFOV 超透镜的设计提供重大进步。
Keywords: 超透镜、宽视场 (WFOV)、焦移、聚焦效率、二次相位分布
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007644
7. 极稀疏视角下太赫兹计算机断层扫描高精度三维重建
High-precision 3D reconstruction of terahertz computed tomography under extremely sparse view
Authors: Jiazhen Dou, Jiongshen Fang, Wenjun Jiang, Jianglei Di, Yuwen Qin
Date: March 2025, Volume 186, 108783
Abstract: 太赫兹计算机断层扫描(THz-CT)在工业无损检测和生物医学成像方面具有广阔的应用前景,但由于采样效率低和长THz波长导致图像质量下降等问题,该技术面临诸多挑战。提出了一种深度学习算法,利用多域多尺度特征融合框架,融合正弦域、图像域和傅里叶域信息,增强极稀疏采样角度下的高分辨率THz成像。通过3D图像重建实验验证了该方法的有效性,与现有的THz-CT算法相比,重建质量有显著提高,从而推动了THz-CT成像应用的发展。
Keywords: 太赫兹计算机断层扫描,无损检测,生物医学成像,深度学习算法,图像重建
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007632
8. 基于单个Scheimpflug相机的大型机翼飞行变形全场测量新方法
A novel videogrammetric method based on a single Scheimpflug camera for full-field deformation measurement of large-scale wing in flight
Authors: Zongyuan Lian, Xianwei Zhu, Liqiang Gao, Yan Liu, Bingwei Zhu, Yiqiu Cai, Zhengzhong Yang, Qifeng Yu
Date: March 2025, Volume 186, 108778
Abstract: 本研究提出了一种基于单个 Scheimpflug 相机的视频测量方法,可精确测量飞行中高纵横比柔性机翼的全场变形,解决失焦模糊和透视失真等难题。该方法利用多尺度拉伸标记进行均匀成像,并假设变形过程中翼展方向坐标不变,从而实现有效测量,不受立体视觉的限制。实验(包括对十米长的机翼结构的模拟)表明,在所有负载情况下,位移误差都保持在 1 毫米以下,支持飞机的结构强度设计。
Keywords: Scheimpflug相机,机翼变形,视频测量法,透视畸变,全场测量
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007589
9. 可吸入煤尘质量浓度的高精度测量:基于米氏散射的双波长互补激光光学传感器方法
High-precision measurement of respirable coal dust mass concentration: A dual-wavelength complementary laser optical sensor approach based on Mie scattering
Authors: Wen Nie, Junchao Wan, Changwei Xu, Huitian Peng, Yuxin Dou, Huaitong Li
Date: March 2025, Volume 186, 108766
Abstract: 开发了一种便携式、高精度、双波长粉尘传感器,用于煤矿应用,利用米氏散射理论模拟多分散可吸入煤尘的光散射。确定了最佳激光波长为 450 和 637 nm,散射角范围为 12–28°,实验验证表明,在粉尘浓度为 5、20 和 100 mg/m³ 时,测量误差分别为 2.30%、3.60% 和 4.25%。与单波长检测器相比,开发的传感器具有更高的精度和稳定性,为煤矿精确检测粉尘提供了一种新方法。
Keywords: 粉尘传感器,米氏散射理论,光散射模型,实验验证,测量误差
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007462
10. 使用基于参考相位的数论时间相位展开和 MEMS 投影仪进行快速、长距离 3D 形状测量
Fast and long-range 3D shape measurement using reference-phase-based number-theoretical temporal phase unwrapping with a MEMS projector
Authors: Wei Yin, Long Yin, Xu Yang, Shijie Feng, Xiaolei Zhang, Huai Wang, Qian Chen, Chao Zuo
Date: March 2025, Volume 186, 108781
Abstract: 本文提出了一种基于参考相位的数论时间相位展开(TPU)的快速长距离三维形貌测量方法,该方法结合MEMS投影仪,提高了绝对相位测量精度。所提方法有效消除了高频条纹的相位模糊,从理论上克服了测量范围限制,并通过三种经典TPU算法的模拟和实验进行了验证。实验结果证明了该方法在MEMS投影仪三维成像系统中的有效性,尽管存在校准复杂和投影质量较低的挑战,但仍可实现快速、宽视场和长距离成像。
Keywords: 条纹投影轮廓术、时间相位展开、参考相位、双频 TPU、MEMS 投影仪
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007619
11. 高速 X 射线成像揭示激光远程熔化切割 (RFC) 中的加工区形貌和熔体动力学
Process zone morphology and melt dynamics in laser remote fusion cutting (RFC) revealed by high-speed X-ray imaging
Authors: Silvana Burger, Carola Forster, Christoph Spurk, Marc Hummel, Alexander Olowinsky, Felix Beckmann, Julian Moosmann, Michael Schmidt
Date: Available online 18 December 2024, 108756
Abstract: 本研究使用高速 X 射线成像研究激光远程熔化切割 (RFC),实现钢和 AlMg3 样品的帧速率,揭示加工区形态和熔体动力学的主要特征。RFC 中的前壁角与激光束焊接的既定模型一致,而基于传播的相位对比成像显示熔膜厚度随进给速度的增加而减小。观察表明,前壁熔膜中的凸起显著影响熔体动力学,时间分辨率限制影响钢样品中这些特征的捕获,但不会影响 AlMg3 样品。
Keywords: 激光束焊接、熔体喷射、激光远程熔化切割、工艺区形貌、熔体动力学
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014381662400736X