[發明專利]基于數值散斑的多模光纖傳輸圖像遷移重構算法

有效

• 申請號: 202110354442.6
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113762460B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 宋彬彬;靳暢;陳永城;馬秀浩;陳勝勇
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G06N3/0464
• 分類號: G06N3/0464;G06N3/084;G06T7/45;G06T11/00
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1.一種基于數值散斑的多模光纖傳輸圖像遷移重構算法，所述方法包括下列步驟：

步驟1：獲取實驗散斑圖像；

步驟2：利用數值仿真方法生成數值仿真散斑圖像數據集；

步驟3：定義評價指標；

步驟4：構建合適的U_Net網絡結構，對其損失函數進行修改；

步驟5：使用仿真散斑數據集對網絡進行訓練，保存模型；

步驟6：成像實驗散斑圖像。

2.根據權利要求1中所述的基于數值散斑的多模光纖傳輸圖像遷移重構算法，其特征在于：在步驟2中，模擬實際圖像在MMF中的傳輸過程，利用數值仿真方法生成數值仿真散斑圖像數據集。

3.根據權利要求1中所述的基于數值散斑的多模光纖傳輸圖像遷移重構算法，其特征在于：在步驟3中，選取灰度共生矩陣的五個特征作為數值仿真散斑圖像數據集和實驗散斑圖像數據集的評價指標，分別為：

①能量(Angular Second Moment)：

②對比度(Contrast)：

③逆差矩(Inverse Different Moment)：

④熵(Entropy)：

⑤相關性(Correlation)：

在公式(5)中，u_i、u_j、S_i、S_j分別表示為：

在上述公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)和公式(6)中，)表示G(i，j)圖像的灰度共生矩陣。

4.根據權利要求1中所述的基于數值散斑的多模光纖傳輸圖像遷移重構算法，其特征在于：在步驟4中，構建U_Net網絡過程中，設計其損失函數為：

citerition(O_i，L_i)＝PSNR+aASM+bCON+cIDM+dENT+eCOR (7)

其中，ASM、CON、IDM、ENT、COR分別為圖像共生矩陣的五個特征，而a、b、c、d、e分別表示五個散斑特征的參，PSNR為圖像的峰值信噪比，其計算公式為：

MSE表示兩張圖像之間的均方誤差。