Экспериментальная установка. Две отдельные установки были использованы для демонстрации нашего метода в (1) визуализации с помощью динамической турбулентности, создаваемой огнем, и (2) однократной спекл-визуализации посредством многократного рассеяния.

В этом исследовании исследовательская группа продемонстрировала новый метод восстановления фазы с использованием случайно искаженных изображений, просто используя информацию о фазе Фурье, которая восстанавливается с помощью метода сдвига и добавления, что ранее никогда не был реализован.

В отличие от предыдущих подходов к итеративному фазовому поиску, которые требуют предварительных предположений об объекте, таких как неотрицательность и ограничения на область расширения объекта, новый метод работает быстро, практически не требует избыточной вычислительной нагрузки и не требует предварительно принятых ограничений или первоначальных предположений. Она также привлекает внимание как технология, которая позволит получать высококачественные изображения для автономных транспортных средств или изображения с высоким разрешением внутри биологических тканей.

Различные явления в повседневной жизни могут быть затемнены различными факторами, такими как дымка, туман, ветер. Это сокращение расстояния просмотра создает ограничения на поведение, особенно в качестве фактора риска при вождении. Следовательно, необходимо преодолеть искажение изображения, чтобы реализовать безопасное автономное вождение независимо от погоды.

Адаптивная оптика (АО), исправляющая искажения изображения, уже используется в космической астрономии. Он корректирует свет звезд, искаженный атмосферой, чтобы ясно видеть Вселенную. Однако эта технология требует дорогостоящего профессионального оборудования, такого как устройства для измерения волнового фронта и контроллеры волнового фронта, что затрудняет ее использование для устранения искажений изображения в повседневной жизни.

В этом исследовании исследовательская группа продемонстрировала новый метод восстановления фазы для визуализации через случайные среды. Хотя методы восстановления амплитуды Фурье с помощью случайных искажений хорошо известны, восстановление фазы Фурье было более сложной проблемой и до сих пор остается очень активной и важной областью исследований.

Было показано, что путем простого ансамблевого усреднения изображений с поправкой на сдвиг можно точно восстановить фазу Фурье объекта, скрытого случайными искажениями, вплоть до дифракционного предела. По словам исследовательской группы, метод прост, быстр, не имеет параметров оптимизации и не требует предварительных знаний или предположений об образце.

Кроме того, осуществимость и надежность метода были продемонстрированы путем реализации всех вычислительных изображений с ограничением дифракции через атмосферную турбулентность, а также изображений через множественные рассеивающие среды.