分焦平面偏光検出システムは検出器構造の影響を受け、成像解像度が検出器の実際の解像度より低くなっている。本論文では、光学系の構造を変更せずにマイクロスキャンを用いてサブピクセルの微小移動フレームシーケンスを取得し、偏光イメージングシステムの成像解像度を向上させるための改良型凸集合射影（Projection On Convex Sets, POCS）アルゴリズムを提案する。まず取得した偏光マイクロスキャン画像シーケンスを検偏角毎に分離し、同一の検偏角画像シーケンスを入力とする。次に変位マッチングと凸集合射影の反復処理により高解像度画像を初期再構成し、画像をスライディングウィンドウ非隣接クラスタリングでグループ化し、主成分分析によりクラスタリング後の画像の次元削減を行う。最後に各次元の情報を時間サンプリング関数とみなし、小波領域でソフトスレッショルドによるノイズ除去を行う。実験により、本アルゴリズムは従来のPOCSアルゴリズムのノイズ耐性を効果的に改善し、分焦平面偏光検出システムの成像解像度を向上させ、類似のアルゴリズムと比較して構造類似度指数を0.02向上させ、ピーク信号対雑音比を約1dB向上させ、より高いノイズロバスト性を有することが示された。

偏光;画像超解像再構成;凸集合射影;マイクロスキャン