La holografía digital es una poderosa técnica de imagen para sistemas de visión y visualización en 3D. Sin embargo, el uso de fuentes de luz coherentes introduce un fenómeno visual molesto, a saber, el ruido moteado, un efecto de interferencia intrínseca debido al láser. Ese ruido coherente, superpuesto a hologramas digitales, degrada severamente la calidad de reconstrucción correspondiente en los sistemas holográficos. La reducción de la coherencia de la luz, mediante la ingeniería de la fuente láser o mediante el registro y la combinación de múltiples hologramas, fueron las dos principales formas investigadas para abordar este problema.
En particular, la Holografía digital de múltiples miradas MLDH ha demostrado ser una de las técnicas más eficientes para mejorar la calidad de las reconstrucciones numéricas y ópticas. Sin embargo, se han propuesto varios métodos para reducir el ruido de los hologramas mediante la implementación de procesos sofisticados,que normalmente se aplican en reconstrucciones numéricas de hologramas digitales solo para mejorar la visualización de imágenes. De hecho, muy pocos métodos, que trabajan directamente en hologramas grabados, se han incluido, asegurando la mejora de la calidad para fines de visualización óptica.
Entre estos métodos, el filtrado de coincidencia de bloques 3D BM3D ha demostrado capacidades de eliminación de ruido muy potentes en el campo del procesamiento de imágenes digitales, por medio de una estrategia de agrupación de bloques y filtrado colaborativo. Sin embargo, este método requiere un cierto nivel inicialrelación señal-ruido SNR de las imágenes a procesar; de lo contrario, podría ocurrir una agrupación incorrecta, reduciendo la calidad de la reconstrucción.
Para superar esta limitación, generalmente se emplea un filtrado preliminar en el caso de imágenes con baja SNR, como en el caso de los hologramas digitales. Descubrimos que la acción conjunta de MLDH, agrupamiento y filtrado colaborativo permite lograr reconstrucciones numéricas de alta calidaden holografía digital.
Nos referimos a este método propuesto como MLDH-BM3D. En particular, el preprocesamiento de MLDH permite lograr el paso de agrupamiento mejorado que garantiza mejores condiciones de trabajo para los bloques de procesamiento iterativo del filtrado 3D colaborativo disperso.
Definitivamente, demostramos que MLDH y BM3D pueden considerarse pasos complementarios, combinando métodos inteligentes de grabación óptica y procesamiento numérico. En los laboratorios del Instituto de Ciencias Aplicadas y Sistemas Inteligentes de CNR, demostramos que el enfoque descubierto funciona eficientemente para ambosHolografía digital de una o varias longitudes de onda, al lograr una mejora de hasta el 98% en términos de porcentaje de supresión de ruido, lo que demuestra una calidad insuperable en las reconstrucciones holográficas en 3D que pueden considerarse "sin ruido" para la visión humana.
Este impresionante resultado puede allanar el camino a las próximas generaciones de sistemas de imágenes holográficas basados en tecnología láser.
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Materiales proporcionados por Instituto Changchun de Óptica, Mecánica Fina y Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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