Спекл (интерференция)

Тип шума изображения

Спекл , спекл-узор или спекл-шум обозначают зернистую структуру, наблюдаемую в когерентном свете, возникающую в результате случайной интерференции. Спекл-узоры используются в широком спектре метрологических методов, поскольку они, как правило, обеспечивают высокую чувствительность и простые настройки. Они также могут быть ограничивающим фактором в системах визуализации , таких как радар , радар с синтезированной апертурой (SAR), медицинский ультразвук и оптическая когерентная томография . ^{[1] [2] [3] [4]} Спекл — это не внешний шум ; скорее, это внутренняя флуктуация в диффузных отражениях , поскольку рассеиватели не идентичны для каждой ячейки, а когерентная волна освещения очень чувствительна к небольшим изменениям в фазовых изменениях. ^[5]

Спекл-структуры возникают, когда когерентный свет рандомизирован. Простейший случай такой рандомизации — когда свет отражается от оптически шероховатой поверхности. Оптически шероховатая означает, что профиль поверхности содержит флуктуации, превышающие длину волны. Большинство обычных поверхностей шероховаты для видимого света, например, бумага, дерево или краска.

Подавляющее большинство поверхностей, синтетических или природных, чрезвычайно грубы в масштабе длины волны. Мы видим происхождение этого явления, если моделируем нашу функцию отражения как массив рассеивателей. Из-за конечного разрешения в любой момент времени мы получаем от распределения рассеивателей внутри ячейки разрешения. Эти рассеянные сигналы добавляются когерентно; то есть они добавляются конструктивно и деструктивно в зависимости от относительных фаз каждой рассеянной формы волны. Спекл возникает из-за этих моделей конструктивной и деструктивной интерференции, показанных в виде ярких и темных точек на изображении. ^[6]

Спекл в обычном радаре увеличивает средний уровень серого локальной области. ^[7] Спекл в SAR, как правило, является серьезным, вызывая трудности при интерпретации изображения. ^{[7] [8]} Он вызван когерентной обработкой сигналов обратного рассеяния от нескольких распределенных целей. Например, в океанографии SAR спекл вызван сигналами от элементарных рассеивателей, гравитационно-капиллярной ряби , и проявляется как изображение пьедестала под изображением морских волн. ^{[9] [10]}

Спекл также может нести некоторую полезную информацию, особенно когда он связан с лазерным спеклом и явлением динамического спекла , где изменения пространственной структуры спекла с течением времени могут использоваться в качестве измерения активности поверхности, что, например, полезно для измерения полей смещения посредством корреляции цифровых изображений .

История

Хотя ученые исследовали это явление еще со времен Ньютона , ^[11] спеклы приобрели известность после изобретения лазера . [ ^12]

Формирование

Эффект спеклов является результатом интерференции многих волн одной и той же частоты, имеющих разные фазы и амплитуды, которые складываются, чтобы дать результирующую волну, амплитуда и, следовательно, интенсивность которой изменяется случайным образом. Если мы смоделируем каждую волну вектором, то мы увидим, что если мы сложим несколько векторов со случайными углами вместе, длина результирующего вектора может быть любой от нуля до суммы длин отдельных векторов — двумерное случайное блуждание , иногда называемое блужданием пьяницы. В пределе многих интерферирующих волн и для поляризованных волн распределение интенсивностей (которые идут как квадрат длины вектора) становится экспоненциальным , где — средняя интенсивность. ^{[1] [2] [13] [14]} ${\textstyle P(I)={\frac {1}{\langle I\rangle }}\exp \left({\frac {-I}{\langle I\rangle }}\right)}$ ${\displaystyle \langle I\rangle }$

Когда поверхность освещается световой волной, согласно теории дифракции , каждая точка на освещенной поверхности действует как источник вторичных сферических волн. Свет в любой точке рассеянного светового поля состоит из волн, которые были рассеяны из каждой точки на освещенной поверхности. Если поверхность достаточно шероховатая, чтобы создавать разницу в длине пути, превышающую одну длину волны , что приводит к фазовым изменениям, большим, чем 2π, амплитуда, а следовательно, и интенсивность результирующего света изменяется случайным образом.

Если используется свет с низкой когерентностью (т. е. состоящий из многих длин волн), то спекл-структура обычно не будет наблюдаться, поскольку спекл-структуры, создаваемые отдельными длинами волн, имеют разные размеры и обычно усредняют друг друга. Однако мы можем наблюдать спекл-структуры в полихроматическом свете в некоторых условиях, например, с частично когерентным светом ^[15] или пространственно когерентным светом. ^[16]

Типы

Субъективные крапинки

Лазерный спекл на изображении цифровой камеры от зеленой лазерной указки. Это субъективный спекл-шаблон. (Обратите внимание, что цветовые различия в изображении вызваны ограничениями системы камеры.)

При отображении шероховатой поверхности, освещенной когерентным светом (например, лазерным лучом), в плоскости изображения наблюдается спекл-узор; это называется «субъективным спекл-узором» – см. изображение выше. Он называется «субъективным», потому что детальная структура спекл-узора зависит от параметров системы наблюдения; например, если изменяется размер апертуры объектива, размер спеклов изменяется. Если положение системы наблюдения изменяется, узор будет постепенно меняться и в конечном итоге не будет связан с исходным спекл-узором.

Мы можем объяснить это следующим образом. Мы можем считать, что каждая точка на изображении освещена конечной областью в объекте. ^{[ необходимо разъяснение ]} Мы определяем размер этой области с помощью дифракционно-ограниченного разрешения линзы, которое задается диском Эйри , диаметр которого равен 2,4λu/D, где λ — длина волны света, u — расстояние между объектом и линзой, а D — диаметр апертуры линзы. (Это упрощенная модель дифракционно-ограниченного изображения.)

Свет в соседних точках изображения рассеивается из областей, имеющих много общих точек, и интенсивность двух таких точек не будет сильно отличаться. Однако две точки изображения, освещенные областями объекта, которые разделены диаметром диска Эйри, имеют интенсивность света, которая не связана между собой. Это соответствует расстоянию на изображении 2,4λv/D, где v — расстояние между линзой и изображением. Таким образом, «размер» пятен на изображении имеет этот порядок.

Мы можем наблюдать изменение размера спеклов с апертурой линзы, глядя на пятно лазера на стене напрямую, а затем через очень маленькое отверстие. Будет видно, что спеклы значительно увеличиваются в размере. Кроме того, сам узор спеклов будет меняться при перемещении положения глаза при сохранении неподвижности лазерной указки. Еще одним доказательством того, что узор спеклов формируется только в плоскости изображения (в конкретном случае сетчатки глаза ), является то, что спеклы останутся видимыми, если фокус глаза смещен от стены (это отличается от объективного узора спеклов, где видимость спеклов теряется при расфокусировке).

Объективные крапинки

Фотография объективного спекл-рисунка. Это световое поле, образованное при рассеивании лазерного луча с пластиковой поверхности на стену.

Когда лазерный свет, рассеянный шероховатой поверхностью, падает на другую поверхность, он образует «объективный спекл-узор». Если фотографическая пластинка или другой двумерный оптический датчик находятся в поле рассеянного света без линзы, получается спекл-узор, характеристики которого зависят от геометрии системы и длины волны лазера. Спекл-узор на рисунке был получен путем направления лазерного луча на поверхность мобильного телефона таким образом, чтобы рассеянный свет падал на соседнюю стену. Затем была сделана фотография спекл-узора, образованного на стене. Строго говоря, он также имеет второй субъективный спекл-узор, но его размеры намного меньше объективного узора, поэтому он не виден на изображении.

Вклады всей рассеивающей поверхности составляют свет в данной точке спекл-картины. Относительные фазы этих рассеянных волн изменяются по рассеивающей поверхности, так что результирующая фаза в каждой точке второй поверхности меняется случайным образом. Картина одинакова независимо от того, как она изображена, как если бы это был нарисованный узор.

«Размер» спеклов является функцией длины волны света, размера лазерного луча, который освещает первую поверхность, и расстояния между этой поверхностью и поверхностью, где формируется спекл-узор. Это происходит потому, что когда угол рассеяния изменяется таким образом, что относительная разность хода между светом, рассеянным из центра освещенной области, по сравнению со светом, рассеянным с края освещенной области, изменяется на λ, интенсивность становится некоррелированной. Дейнти ^[1] выводит выражение для среднего размера спеклов как λz/L, где L — ширина освещенной области, а z — расстояние между объектом и местоположением спекл-узора.

Пятна ближнего поля

Объективные спеклы обычно получаются в дальнем поле (также называемом областью Фраунгофера, то есть зоной, где происходит дифракция Фраунгофера ). Это означает, что они генерируются «вдали» от объекта, который излучает или рассеивает свет. Мы также можем наблюдать спеклы вблизи рассеивающего объекта, в ближнем поле (также называемом областью Френеля, то есть областью, где происходит дифракция Френеля ). Мы называем такие спеклы спеклами ближнего поля . См. ближнее и дальнее поле для более строгого определения «ближнего» и «дальнего».

Статистические свойства спекл-структуры дальнего поля (т. е. форма и размер спеклов) зависят от формы и размера области, на которую воздействует лазерный свет. Напротив, очень интересной особенностью спеклов ближнего поля является то, что их статистические свойства тесно связаны с формой и структурой рассеивающего объекта: объекты, рассеивающиеся под большими углами, генерируют небольшие спеклы ближнего поля, и наоборот. В частности, при условии Рэлея-Ганса размер спеклов отражает средний размер рассеивающих объектов, тогда как в целом статистические свойства спеклов ближнего поля, генерируемых образцом, зависят от распределения рассеяния света. ^{[17] [18]}

На самом деле, условие, при котором появляются спеклы ближнего поля, описывается как более строгое, чем обычное условие Френеля. ^[19]

Приложения

Спекл-структуры использовались в различных приложениях в микроскопии, ^{[20] [21]} визуализации, ^{[22] [23]} и оптических манипуляциях. ^{[24] [25] [26]}

Когда лазеры были впервые изобретены, спекл-эффект считался серьезным недостатком при использовании лазеров для освещения объектов, особенно в голографических изображениях из-за создаваемого зернистого изображения. Позже исследователи поняли, что спекл-структуры могут нести информацию о деформациях поверхности объекта, и использовали этот эффект в голографической интерферометрии и электронной спекл-интерферометрии . ^[27] Спекл-визуализация и проверка зрения с использованием спекл-структур также используют спекл-эффект.

Спекл является главным ограничением когерентного лидара и когерентной визуализации при оптическом гетеродинном детектировании .

В случае спеклов ближнего поля статистические свойства зависят от распределения рассеяния света данного образца. Это позволяет использовать анализ спеклов ближнего поля для обнаружения распределения рассеяния; это так называемая техника ближнего поля рассеяния. ^[28]

Когда картина спеклов меняется со временем из-за изменений освещенной поверхности, явление известно как динамический спекл , и его можно использовать для измерения активности, например, с помощью оптического датчика потока (оптической компьютерной мыши). В биологических материалах это явление известно как биоспекл.

В статической среде изменения в спекле также могут использоваться в качестве чувствительного зонда источника света. Это может быть использовано в конфигурации волномера с разрешением около 1 аттометра ^[29] (что эквивалентно 1 части в 10 ¹² длины волны, что эквивалентно измерению длины футбольного поля с разрешением одного атома ^[30] ) , а также может стабилизировать длину волны лазеров ^[31] или измерять поляризацию. ^[32]

Неупорядоченный рисунок, создаваемый спеклами, использовался в квантовых симуляциях с холодными атомами . Случайно распределенные области яркого и темного света действуют как аналог беспорядка в твердотельных системах и используются для исследования явлений локализации . ^[33]

В флуоресцентной микроскопии разрешение, ограниченное субдифракцией, может быть получено в 2D с помощью насыщаемых/фотопревращаемых методов освещения шаблона, таких как микроскопия с истощением стимулированного излучения ( STED ), микроскопия с истощением основного состояния ( GSD ) и обратимые насыщаемые оптические флуоресцентные переходы (RESOLFT). Адаптация спекл-шаблонов для использования в этих приложениях позволяет получать параллельные 3D-изображения со сверхвысоким разрешением. ^[34]

Смягчение

Зеленая лазерная указка. Для фотографирования гауссова профиля лазера требовалось уменьшение спеклов , что достигалось путем удаления всех линз и проецирования его на непрозрачную жидкость (молоко), которая была единственной достаточно плоской и гладкой поверхностью.

Спекл считается проблемой в лазерных системах отображения, таких как Laser TV . Спекл обычно количественно определяется контрастом спеклов. Снижение контраста спеклов по сути является созданием множества независимых шаблонов спеклов, так что они усредняются на сетчатке/детекторе. Это может быть достигнуто путем, ^[35]

• Разнообразие углов: освещение под разными углами
• Поляризационное разнообразие: использование различных состояний поляризации
• Разнообразие длин волн: использование лазерных источников, которые отличаются по длине волны на небольшую величину.

Вращающиеся диффузоры, которые разрушают пространственную когерентность лазерного света, также могут использоваться для уменьшения спеклов. Движущиеся/вибрирующие экраны или волокна также могут быть решениями. ^[36] Mitsubishi Laser TV, по-видимому, использует такой экран, который требует особого ухода согласно их руководству по продукту. Более подробное обсуждение лазерного уменьшения спеклов можно найти здесь. ^[37]

Синтетическая решетка гетеродинного обнаружения была разработана для снижения спекл-шума в когерентных оптических изображениях и когерентных дифференциальных поглощающих лидарах .

Методы обработки сигнала

В научных приложениях пространственный фильтр может использоваться для уменьшения спекл-эффекта.

Для устранения спеклов используются несколько различных методов, основанных на различных математических моделях явления. ^[9] Например, один из методов использует многократную обработку (также известную как многократная обработка ), усредняя спеклы путем выполнения нескольких «взглядов» на цель за один проход радара. ^{[7] [8]} Среднее значение представляет собой некогерентное среднее значение взглядов. ^[8]

Второй метод предполагает использование адаптивных и неадаптивных фильтров при обработке сигнала (где адаптивные фильтры адаптируют свои веса по всему изображению к уровню спеклов, а неадаптивные фильтры применяют те же веса равномерно по всему изображению). Такая фильтрация также устраняет фактическую информацию изображения, в частности высокочастотную информацию, а применимость фильтрации и выбор типа фильтра подразумевают компромиссы. Адаптивная фильтрация спеклов лучше сохраняет края и детали в областях с высокой текстурой (таких как леса или городские районы). Однако неадаптивная фильтрация проще в реализации и требует меньше вычислительной мощности. ^{[7] [8]}

Существует две формы неадаптивной фильтрации пятен: одна основана на среднем значении , а другая — на медиане (в пределах заданной прямоугольной области пикселей на изображении). Последняя лучше сохраняет края, устраняя пики, чем первая. Существует много форм адаптивной фильтрации пятен, ^[38] включая фильтр Ли, фильтр Фроста и фильтр уточненного гамма-максимума-A-постериори (RGMAP). Однако все они опираются на три фундаментальных предположения в своих математических моделях: ^[7]

• Спекл в SAR является мультипликативным , то есть он прямо пропорционален локальному уровню серого в любой области. ^[7]
• Сигнал и спекл статистически независимы друг от друга. ^[7]
• Выборочное среднее значение и дисперсия отдельного пикселя равны среднему значению и дисперсии локальной области, центр которой находится на этом пикселе. ^[7]

Фильтр Ли преобразует мультипликативную модель в аддитивную, тем самым сводя проблему борьбы со спеклами к известному, поддающемуся решению случаю. ^[39]

Вейвлет-анализ

В последнее время использование вейвлет-преобразования привело к значительному прогрессу в анализе изображений. Основной причиной использования многомасштабной обработки является тот факт, что многие естественные сигналы при разложении на вейвлет -базисы значительно упрощаются и могут быть смоделированы известными распределениями. Кроме того, вейвлет-разложение способно разделять сигналы в разных масштабах и ориентациях. Таким образом, исходный сигнал в любом масштабе и направлении может быть восстановлен, и полезные детали не теряются. ^[40]

Первые методы многомасштабного снижения спеклов основывались на пороговой установке коэффициентов поддиапазона деталей. ^[41] Методы пороговой установки вейвлетов имеют некоторые недостатки: (i) выбор порога производится ad hoc способом, предполагая, что желаемые и нежелательные компоненты сигнала подчиняются их известным распределениям, независимо от их масштаба и ориентации; и (ii) процедура пороговой установки обычно приводит к некоторым артефактам в очищенном от шума изображении. Для устранения этих недостатков были разработаны нелинейные оценщики, основанные на теории Байеса. ^{[40] [42]}

Аналогии

Спекл-паттерны также можно наблюдать во времени, а не в пространстве. Это случай фазочувствительной оптической рефлектометрии во временной области , где множественные отражения когерентного импульса, генерируемого в разные моменты времени, интерферируют, создавая псевдослучайный сигнал во временной области. ^[43]

Оптические вихри в спекл-структурах

Спекл-интерференционную картину можно разложить на сумму плоских волн. Существует набор точек, где амплитуда электромагнитного поля равна нулю. Исследователи распознали эти точки как дислокации волновых поездов . ^[44] Мы знаем эти фазовые дислокации электромагнитных полей как оптические вихри .

Вокруг каждого ядра вихря существует круговой поток энергии. Таким образом, каждый вихрь в спекл-структуре несет оптический угловой момент. Плотность углового момента определяется как: ^[45]

${\displaystyle {\begin{aligned}{\vec {\mathbf {L} }}\left({\vec {\mathbf {r} }},t\right)&={\vec {\mathbf {r} }}\times {\vec {\mathbf {S} }}\left({\vec {\mathbf {r} }},t\right)\\{\vec {\mathbf {S} }}\left({\vec {\mathbf {r} }},t\right)&=\epsilon _{0}c^{2}{\vec {\mathbf {E} }}\left({\vec {\mathbf {r} }},t\right)\times {\vec {\mathbf {B} }}\left({\vec {\mathbf {r} }},t\right).\end{aligned}}}$

Обычно вихри появляются в спекл-структуре парами. Эти пары вихрей - антивихрей размещаются в пространстве случайным образом. Можно показать, что электромагнитный угловой момент каждой пары вихрей близок к нулю. ^[46] В фазово-сопряженных зеркалах на основе вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна оптические вихри возбуждают акустические вихри. ^[47]

Помимо формального разложения в ряд Фурье, спекл-картина может быть составлена ​​для плоских волн, испускаемых наклонными областями фазовой пластины. Такой подход значительно упрощает численное моделирование. 3D-численная эмуляция демонстрирует переплетение вихрей, которое приводит к образованию веревок в оптическом спекле. ^[48]

Смотрите также

• Спектроскопия диффузионных волн
• Гауссовский шум
• Лазерная спекл-контрастная визуализация
• Шум соли и перца

Ссылки

1. Dainty, C., ред. (1984). Laser Speckle and Related Phenomena (2-е изд.). Springer-Verlag. ISBN 978-0-387-13169-6.
2. Goodman, JW (1976). "Некоторые фундаментальные свойства спекла". JOSA . 66 (11): 1145–1150. Bibcode :1976JOSA...66.1145G. doi :10.1364/josa.66.001145.
3. Хуа, Тао; Сье, Хуйминь; Ван, Саймон; Ху, Чжэньсин; Чэнь, Пэнвань; Чжан, Цинмин (2011). «Оценка качества спекл-структуры в методе корреляции цифровых изображений с помощью флуктуации среднего подмножества». Оптика и лазерные технологии . 43 (1): 9–13. Bibcode : 2011OptLT..43....9H. doi : 10.1016/j.optlastec.2010.04.010.
4. Lecompte, D.; Smits, A.; Bossuyt, Sven; Sol, H.; Vantomme, J.; Hemelrijck, D. Van; Habraken, AM (2006). «Оценка качества спекл-структур для корреляции цифровых изображений». Optics and Lasers in Engineering . 44 (11): 1132–1145. Bibcode :2006OptLE..44.1132L. doi :10.1016/j.optlaseng.2005.10.004. hdl : 2268/15779 .
5. Moreira, Alberto; Prats-Iraola, Pau; Younis, Marwan; Krieger, Gerhard; Hajnsek, Irena; Papathanassiou, Konstantinos P. (2013). "Учебное пособие по радару с синтезированной апертурой" (PDF) . IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine . 1 : 6–43. Bibcode : 2013IGRSM...1a...6M. doi : 10.1109/MGRS.2013.2248301. S2CID  7487291.
6. М. Форузанфар и Х. Абришами-Могаддам, Уменьшение спекл-эффекта ультразвука в области сложных вейвлетов, в книге «Принципы разнообразия и проектирования волновых форм», М. Уикс, Э. Моколе, С. Блант, Р. Шнайбл и В. Амусо (редакторы), SciTech Publishing, 2010, Раздел B - Часть V: Дистанционное зондирование, стр. 558-77.
7. Брандт Цо и Пол Мазер (2009). Методы классификации данных дистанционного зондирования (2-е изд.). CRC Press . С. 37–38. ISBN 9781420090727.
8. Джорджио Франческетти и Риккардо Ланари (1999). Обработка радиолокационных сигналов с синтезированной апертурой . Серия «Электронные инженерные системы». CRC Press. С. 145 и далее. ISBN 9780849378997.
9. Михаил Б. Каневский (2008). Радиолокационное изображение морских волн . Elsevier . стр. 138. ISBN 9780444532091.
10. Александр Я. Пасмуров и Юлий С. Зиновьев (2005). Радиолокационные изображения и голография . Серия IEE radar, sonar and navigation. Том 19. IET. С. 175. ISBN 9780863415029.
11. Франсон, Морис (2012). Лазерные спеклы и их применение в оптике . Elsevier.
12. Ригден, Дж. Д.; Гордон, Э. И. (1962). «Зернистость рассеянного оптического света мазера». Труды IRE .
13. Бендер, Николас; Йылмаз, Хасан; Бромберг, Ярон; Као, Хуэй (2019-11-01). «Создание и управление сложным светом». APL Photonics . 4 (11): 110806. arXiv : 1906.11698 . Bibcode : 2019APLP....4k0806B. doi : 10.1063/1.5132960 .
14. Бендер, Николас; Йылмаз, Хасан; Бромберг, Ярон; Као, Хуэй (2018-05-20). «Настройка статистики интенсивности спеклов». Optica . 5 (5): 595–600. arXiv : 1711.11128 . Bibcode : 2018Optic...5..595B. doi : 10.1364/OPTICA.5.000595. ISSN  2334-2536. S2CID  119357011.
15. McKechnie, TS (1976). «Спекл в плоскости изображения при частично когерентном освещении». Оптическая и квантовая электроника . 8 : 61–67. doi :10.1007/bf00620441. S2CID  122771512.
16. Факчин, М. (2023). О спекл-паттернах: интегрирующие сферы, метрология и не только (диссертация на соискание ученой степени доктора философии). Университет Сент-Эндрюс. hdl :10023/27513.
17. Giglio, M.; Carpineti, M.; Vailati, A. (2000). «Корреляции интенсивности пространства в ближнем поле рассеянного света: прямое измерение функции корреляции плотности g(r)». Physical Review Letters . 85 (7): 1416–1419. Bibcode :2000PhRvL..85.1416G. doi :10.1103/PhysRevLett.85.1416. PMID  10970518. S2CID  19689982.
18. Giglio, M.; Carpineti, M.; Vailati, A.; Brogioli, D. (2001). «Корреляции интенсивности рассеянного света в ближнем поле». Applied Optics . 40 (24): 4036–40. Bibcode : 2001ApOpt..40.4036G. doi : 10.1364/AO.40.004036. PMID  18360438.
19. Cerbino, R. (2007). "Корреляции света в глубокой области Френеля: расширенная теорема Ван Циттерта и Цернике" (PDF) . Physical Review A. 75 ( 5): 053815. Bibcode : 2007PhRvA..75e3815C. doi : 10.1103/PhysRevA.75.053815.
20. Ventalon, Cathie; Mertz, Jerome (2006-08-07). "Динамическая микроскопия спекл-освещения с транслируемыми и рандомизированными спекл-паттернами". Optics Express . 14 (16): 7198–7309. Bibcode : 2006OExpr..14.7198V. doi : 10.1364/oe.14.007198 . ISSN  1094-4087. PMID  19529088.
21. Паскуччи, М.; Ганесан, С.; Трипати, А.; Кац, О.; Эмилиани, В.; Гийон, М. (2019-03-22). «Компрессионная трехмерная микроскопия сверхвысокого разрешения с возбуждением флуоресценции, насыщенной спеклами». Nature Communications . 10 (1): 1327. Bibcode :2019NatCo..10.1327P. doi : 10.1038/s41467-019-09297-5 . ISSN  2041-1723. PMC 6430798 . PMID  30902978. 
22. Кац, Ори; Бромберг, Ярон; Зильберберг, Ярон (2009-09-28). "Сжатие призрачных изображений". Applied Physics Letters . 95 (13): 131110. arXiv : 0905.0321 . Bibcode : 2009ApPhL..95m1110K. doi : 10.1063/1.3238296. ISSN  0003-6951. S2CID  118516184.
23. Данн, Эндрю К.; Болэй, Хайрунниса; Московиц, Майкл А.; Боас, Дэвид А. (2001-03-01). «Динамическая визуализация мозгового кровотока с использованием лазерного спекла». Журнал мозгового кровотока и метаболизма . 21 (3): 195–201. doi : 10.1097/00004647-200103000-00002 . ISSN  0271-678X. PMID  11295873.
24. Бехингер, Клеменс; Ди Леонардо, Роберто; Лёвен, Хартмут ; Райххардт, Чарльз; Вольпе, Джорджио; Вольпе, Джованни (2016-11-23). ​​«Активные частицы в сложных и переполненных средах». Reviews of Modern Physics . 88 (4): 045006. arXiv : 1602.00081 . Bibcode : 2016RvMP...88d5006B. doi : 10.1103/revmodphys.88.045006. hdl : 11693/36533 . ISSN  0034-6861. S2CID  14940249.
25. Вольпе, Джорджио; Вольпе, Джованни; Джиган, Сильвен (2014-02-05). «Броуновское движение в спекл-световом поле: настраиваемая аномальная диффузия и селективная оптическая манипуляция». Scientific Reports . 4 (1): 3936. arXiv : 1304.1433 . Bibcode :2014NatSR...4E3936V. doi :10.1038/srep03936. ISSN  2045-2322. PMC 3913929 . PMID  24496461. 
26. Volpe, Giorgio; Kurz, Lisa; Callegari, Agnese; Volpe, Giovanni; Gigan, Sylvain (28.07.2014). «Оптические пинцеты со спеклами: микроманипуляция со случайными световыми полями». Optics Express . 22 (15): 18159–18167. arXiv : 1403.0364 . Bibcode : 2014OExpr..2218159V. doi : 10.1364/OE.22.018159. hdl : 11693/12625 . ISSN  1094-4087. PMID  25089434. S2CID  14121619.
27. Джонс и Уайкс, Роберт и Кэтрин (1989). Голографическая и спекл-интерферометрия . Cambridge University Press. ISBN 9780511622465.
28. Броджиоли, Д.; Вайлати, А.; Джильо, М. (2002). «Гетеродинное ближнепольное рассеяние». Applied Physics Letters . 81 (22): 4109–11. arXiv : physics/0305102 . Bibcode : 2002ApPhL..81.4109B. doi : 10.1063/1.1524702. S2CID  119087994.
29. Брюс, Грэм Д.; О'Доннелл, Лора; Чен, Минчжоу; Дхолакия, Кишан (15.03.2019). «Преодоление предела корреляции спеклов для достижения волоконного волномера с разрешением аттометра». Optics Letters . 44 (6): 1367–1370. arXiv : 1909.00666 . Bibcode : 2019OptL...44.1367B. doi : 10.1364/OL.44.001367. ISSN  0146-9592. PMID  30874652. S2CID  78095181.
30. Tudhope, Christine (7 марта 2019 г.). «Новое исследование может произвести революцию в волоконно-оптической связи». Phys.org . Получено 08.03.2019 .
31. Мецгер, Николаус Клаус; Спесивцев, Роман; Брюс, Грэм Д.; Миллер, Билл; Мейкер, Гарет Т.; Малкольм, Грэм; Мазилу, Майкл; Дхолакия, Кишан (2017-06-05). «Использование спеклов для широкополосного волномера с субфемтометрическим разрешением и лазерной стабилизации». Nature Communications . 8 : 15610. arXiv : 1706.02378 . Bibcode :2017NatCo...815610M. doi :10.1038/ncomms15610. PMC 5465361 . PMID  28580938. 
32. Факчин, Морган; Брюс, Грэм Д.; Дхолакия, Кишан; Дхолакия, Кишан; Дхолакия, Кишан (15 мая 2020 г.). «Определение состояния поляризации одиночных и множественных лазерных лучей на основе спеклов». ОСА Континуум . 3 (5): 1302–1313. arXiv : 2003.14408 . дои : 10.1364/OSAC.394117 . ISSN  2578-7519.
33. Билли, Жюльетт; Жосс, Винсент; Цзо, Чжаньчунь; Бернар, Ален; Хамбрехт, Бен; Луган, Пьер; Клеман, Дэвид; Санчес-Паленсия, Лоран; Буйе, Филипп (12.06.2008). «Прямое наблюдение локализации Андерсона волн материи в контролируемом беспорядке». Nature . 453 (7197): 891–894. arXiv : 0804.1621 . Bibcode :2008Natur.453..891B. doi :10.1038/nature07000. ISSN  0028-0836. PMID  18548065. S2CID  4427739.
34. Бендер, Николас; Сан, Мэньюань; Йылмаз, Хасан; Беверсдорф, Йорг; Беверсдорф, Йорг; Цао, Хуэй (2021-02-20). «Обход предела оптической дифракции с помощью настраиваемых спеклов». Optica . 8 (2): 122–129. arXiv : 2007.15491 . Bibcode : 2021Optic...8..122B. doi : 10.1364/OPTICA.411007 . ISSN  2334-2536.
35. Trisnadi, Jahja I. (2002). «Уменьшение контрастности спеклов в лазерных проекционных дисплеях». В Wu, Ming H (ред.). Projection Displays VIII . Vol. 4657. pp. 131–137. doi :10.1117/12.463781. S2CID  30764926.
36. "Despeckler". Fiberguide . Получено 24 мая 2019 г.
37. Челлаппан, Кишор В.; Эрден, Эрдем; Юри, Хакан (2010). «Лазерные дисплеи: обзор». Прикладная оптика . 49 (25): F79–98. Bibcode : 2010ApOpt..49F..79C. doi : 10.1364/ao.49.000f79. PMID  20820205. S2CID  3073667.
38. Argenti, F.; Lapini, A.; Bianchi, T.; Alparone, L. (сентябрь 2013 г.). «Учебное пособие по уменьшению спекл-эффекта на изображениях радаров с синтезированной апертурой» (PDF) . Журнал IEEE Geoscience and Remote Sensing . 1 (3): 6–35. Bibcode :2013IGRSM...1c...6A. doi :10.1109/MGRS.2013.2277512. S2CID  38021146.
39. Пьеро Замперони (1995). "Улучшение изображения". В Питере У. Хоуксе; Бенджамин Казан; Том Малви (ред.). Достижения в области визуализации и электронной физики . Т. 92. Academic Press . С. 13. ISBN 9780120147342.
40. M. Forouzanfar, H. Abrishami-Moghaddam и M. Gity, "Новый многомасштабный байесовский алгоритм для уменьшения спекл-эффекта на медицинских ультразвуковых изображениях", Signal, Image and Video Processing, Springer, т. 4, стр. 359-75, сентябрь 2010 г.
41. Маллат, С.: Вейвлет-тур по обработке сигналов. Academic Press, Лондон (1998)
42. Argenti, F.; Bianchi, T.; Lapini, A.; Alparone, L. (январь 2012 г.). «Быстрое удаление пятен MAP на основе моделирования вейвлет-коэффициентов Лапласа–Гаусса». IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters . 9 (1): 13–17. Bibcode : 2012IGRSL...9...13A. doi : 10.1109/LGRS.2011.2158798. S2CID  25396128.
43. Гарсия-Руис, Андрес (2016). «Метод анализа спеклов для распределенного обнаружения градиентов температуры с помощью Φ OTDR». IEEE Photonics Technology Letters . 28 (18): 2000. Bibcode : 2016IPTL...28.2000G. doi : 10.1109/LPT.2016.2578043. S2CID  25243784.
44. Nye, JF; Berry, MV (1974). «Дислокации в волновых поездах». Труды Королевского общества A. 336 ( 1605): 165–190. Bibcode :1974RSPSA.336..165N. doi :10.1098/rspa.1974.0012. S2CID  122947659.
45. Оптический угловой момент
46. Окулов, А. Ю. (2008). «Оптические и звуковые спиральные структуры в зеркале Мандельштама-Бриллюэна». Письма в ЖЭТФ . 88 (8): 487–491. Bibcode :2008JETPL..88..487O. doi :10.1134/S0021364008200046. S2CID  120371573.
47. Окулов, А Ю (2008). "Угловой момент фотонов и фазовое сопряжение". Journal of Physics B . 41 (10): 101001. arXiv : 0801.2675 . Bibcode :2008JPhB...41j1001O. doi :10.1088/0953-4075/41/10/101001. S2CID  13307937.
48. Окулов, А. Ю. (2009). "Скрученные спекл-сущности внутри зеркал, обращающих волновой фронт". Physical Review A. 80 ( 1): 013837. arXiv : 0903.0057 . Bibcode : 2009PhRvA..80a3837O. doi : 10.1103/PhysRevA.80.013837. S2CID  119279889.

Дальнейшее чтение

• Чэн Хуа и Тянь Цзиньвэнь (2009). «Уменьшение спекл-эффекта на изображениях радара с синтезированной апертурой на основе нечеткой логики». Первый международный семинар по образовательным технологиям и информатике, Ухань, Хубэй, Китай, 7–8 марта 2009 г. Том 1. стр. 933–937. doi :10.1109/ETCS.2009.212.
• Форузанфар, М., Абришами-Могаддам, Х. и Дехгани, М. (2007) «Уменьшение спекл-эффекта на медицинских ультразвуковых изображениях с использованием нового многомасштабного двумерного байесовского метода на основе MMSE», 15-я конференция IEEE по обработке сигналов и коммуникационным приложениям (SIU'07), Турция, июнь 2007 г., стр. 1–4.
• Sedef Kent; Osman Nuri Oçan & Tolga Ensari (2004). "Уменьшение спекл-эффекта на изображениях радаров с синтезированной апертурой с использованием вейвлет-фильтрации". В ITG; VDE; FGAN; DLR; EADS & astrium (ред.). EUSAR 2004 — Труды — 5-я Европейская конференция по радарам с синтезированной апертурой, 25–27 мая 2004 г., Ульм, Германия . Маргрет Шнайдер. стр. 1001–1003. ISBN 9783800728282.
• Эндрю К. Чан и Ченг Пэн (2003). "Применение вейвлетов к обработке изображений SAR". Вейвлеты для технологий зондирования . Библиотека дистанционного зондирования Artech House. Artech House. ISBN 9781580533171.
• Jong-Sen Lee & Eric Pottier (2009). "Поляриметрическая фильтрация спеклов SAR". Polarimetric Radar Imaging: From Basics to Applications . Серия Optical science and engineering. Том 142. CRC Press. ISBN 9781420054972.

Внешние ссылки

• Видите пятнышко на ногте?
• Исследовательская группа по рассеянию света и фотонным материалам
• Броджиоли, Дориано; Вайлати, Альберто; Джильо, Марцио (2009). «Ближние полевые крапинки». arXiv : 0907.3376 [физика.оптика].