从时空域到特征域的相位恢复技术

报告题目：从时空域到特征域的相位恢复技术

报告人：曹良才教授  清华大学

报告时间：2025年12月29日上午10:00

报告地点：物理科技楼101室

报告摘要：相位恢复是计算成像中的一种常用的核心算法，由于全息重建问题的非适定性，成像过程需要增加测量次数或者牺牲成像分辨率，但是重建结果仍然存在复杂的孪生噪声和解码噪声。对运动场景的时空特征进行分析发现，其在空间和时间维度的梯度变换域下都具有高度的稀疏性，这种稀疏性特征为实现真实信号与重建噪声的解耦创造了有利条件，基于此提出了时空正则反演相位恢复方法（STRIVER），利用多帧编码测量的冗余性确保重建结果的物理可靠，并利用时空稀疏先验实现运动解析与像质提升。同时，在实际成像过程中，理想化的物理模型无法给出有效的重建结果。对图像的几何特征进行分析发现，边缘、纹理和图案等特征在图像变换、退化或表征中保持稳定，基于此提出了特征域相位恢复方法（FD-PR），利用图像特征建立波前重建的损失函数，取代空间像素的损失函数，并发挥了图像特征针对物理模型失配的不变性的优势。在编码叠层成像、傅里叶叠层成像、同轴全息及像差校正成像等多类相位恢复计算显微中进行了实验结果展示。

报告人简介，曹良才，清华大学精密仪器系教授、博士生导师。国际光学工程学会SPIE和美国光学学会OPTICA会士。2005年获得清华大学光学工程专业博士学位，毕业后留校工作至今，加州大学圣塔克鲁兹分校和麻省理工学院访问学者，研究方向主要为全息光学成像与显示技术。