Loading...

Improving Resolution in Lensless Holographic Imaging

Doosthoseini, Amir Hossein | 2018

1504 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 51793 (05)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Electrical Engineering
  6. Advisor(s): Amini, Arash; Kavehvash, Zahra
  7. Abstract:
  8. High-resolution microscopy with the high field of view is necessary for a lot of applications related to medical studies in different areas and to reach this goal, Imaging Systems with high space bandwidth is required. Since CMOS and CCD image sensors are used for capturing digital images, the large amount of studies has been dedicated to optics and signal processing in order to achieve high resolution and the high field of view images.In lens-based imaging systems, large space-bandwidth is achieved through large lenses with higher magnification and larger image sensors with more number of pixels. The drawback of this methods is using larger optic components that lead to increased cost and bulkiness of imaging system. Therefore, The interests of lensless imaging systems have been increased. In this methods, The images are made based on the recorded holograms and reconstruction algorithms. The major limitation of this method is low resolution of output images because of diffraction limit and pixel size of the detector. In order to overcome this limitation a large amount of research has been done in super-resolution holographic imaging. In this thesis, we have proposed two structures for lensless imaging. the first method tries to improve lateral resolution and uses the synthetic aperture structure. In this method the source frequency is constant and source location changes on a spherical surface and the object is assumed 2D. The second method is for improving depth resolution or in fact achieving images from the depth of a 3D object. In the related structure, the source location is fixed however the frequency varies in the range of optics frequency. The simulation results indicate that both of the proposed methods reconstruct the images with the low number of data and presence of noise. Also, They improve the resolution of the lateral and depth directions
  9. Keywords:
  10. Lensless Imaging ; Lateral Resolution ; Depth Resolution ; Synthetic Aperture ; Diffraction Limit ; Holography

 Digital Object List

 Bookmark

  • مقدمه
    • تاریخچه
    • کاربردهای تصویربرداری بدون لنز
    • چالش رزولوشن در میکروسکوپی بدون لنز
    • ساختار پایان‌نامه
  • مفاهیم پایه‌ای و مرور بر ادبیات
    • مقدمه
    • مفاهیم پایه‌ای
      • منابع نور همدوس و غیرهمدوس
      • پراش
      • هولوگرافی
        • مسئله بازسازی موج
    • روش‌های تصویربرداری بدون لنز
      • تصویربرداری سایه‌ای
      • تصویربرداری فلوئورسانس
      • بازسازی دیجیتال مبتنی بر هولوگرافی در تصویربرداری بدون لنز
      • تصویربرداری بدون لنز سه بعدی
      • تصویربرداری رنگی بدون لنز
      • مشکل پایین بودن رزولوشن در تصویربرداری بدون لنز
    • روش‌های فرارزولوشن برای غلبه بر محدودیت‌های رزولوشن
      • روش جابجایی زیر پیکسل
      • روش میکروسکوپی میدان نزدیک
      • میکروسکوپی با تابش ساختاریافته
      • بهبود رزولوشن بر اساس تنوع طول موج
    • روش‌های مهم فرارزولوشنی پیاده‌سازی شده در سیستم تصویربرداری بدون لنز
      • استفاده از جابجایی زیرپیکسل برای بهبود رزولوشن
      • استفاده از تابع پیکسل برای بهبود رزولوشن
      • استفاده از تابش ساختاریافته برای بهبود رزولوشن
      • بهبود رزولوشن بر اساس تنوع طول موج
        • روابط مربوط به فرارزولوشن پیکسل مبتنی بر اسکن طول موج
    • جمع‌بندی
  • روش پیشنهادی برای بهبود رزولوشن عرضی و رزولوشن عمقی
    • مقدمه
    • بازسازی فاز
    • بهبودرزولوشن عرضی بر اساس روزنه ساختگی
      • رابطه forward در ساختار روزنه ساختگی
      • روش اول بدست آوردن رابطه بازسازی
      • روش دوم بدست آوردن رابطه بازسازی
    • بهبود رزولوشن عمقی بر اساس تغییر طول موج
      • رابطه forward در ساختار مبتنی بر تغییر طول موج
      • رابطه بازسازی
  • نتایج شبیه‌سازی
    • مقدمه
    • بررسی روش پیشنهادی مبتنی بر ساختار روزنه ساختگی
      • پارامترهای ساختار روزنه ساختگی
      • شبیه‌سازی در حالت بدون نویز
      • نتایج شبیه‌سازی در حالت نویزی
    • بررسی روش پیشنهادی مبتنی بر تغییر طول موج
      • پارامترهای ثابت ساختار مبتنی بر تغییر طول موج
      • نتایج شبیه‌سازی
    • جمع‌بندی
  • جمع‌بندی و پیشنهادات
    • جمع‌بندی
    • پیشنهادات
  • مراجع
...see more