MScU-Net for simultaneous phase unwrapping and aberration correction in digital holography

YAN Liping ,  

MIAO Xiaozhe ,  

HUANG Liu ,  

摘要

数字ホログラフィーにおける位相再現は、ノイズによる絶縁エラーと位相ゆがみに対して二重の挑戦に直面しており、既存のステップ処理方法は計算効率が低く、エラーの伝達に固有の制限があり、同期解決の新たな範型が求められている。このため、多波長チャネルU-Net(MScU-Net)に基づくデジタルホログラフィー位相再現法が提案されています。このネットワークは、ResU-Netアーキテクチャに改良されたトランスフォーマを導入した多波長チャネルの注意機構を含む、端から端までの非線形マッピングによって、ノイズのある歪んだ包絡位相データから位相展開と歪み補償の同期解決を実現します。実験結果は、MScU-Netが位相再現において著しい利点を示し、ピーク信号対雑音比PSNRが29.82 dBに達し、構造的類似性SSIMは0.96で維持される。背景領域のノイズ標準偏差(0.000 4~0.003 0 rad)は、最適な対照法と比較して82.6%~95.8%減少します。段差の高さシステムバイアス≤3.74%、局所波動の測定はサブナノメートルレベルに達します(s = 0.42 nm)、この手法はマイクロおよびナノスケールの3次元形態計測に有効な解決策を提供しています。

关键词

digital holographic microscopy;phase unwrapping;aberration correction;multi-spectral channel attention mechanism

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