Single-pixel edge enhancement of object via convolutional filtering with localized vortex phase

显微镜是成像研究中的一个重要工具，利用涡旋滤波器的边缘增强显微镜特别引人关注，因为它是一种光学信息处理技术，可以突出物体的幅度和相位边缘。这种技术的应用不仅限于可见光范围，而且对于近红外荧光和通过硅半导体进行电子电路检查的物体边缘增强也至关重要。近红外成像的一个缺点是，数字相机如CCD和CMOS比可见光谱的相机要贵得多。为了实现不可见边缘增强的成本效益方法，傅里叶单像素成像已经被提出，而不是使用相机，而是使用单像素探测器。然而，由于需要三相或四相移来检测傅里叶域中的光学复幅度，这种方法需要3或4倍的单像素测量。为此，我们提出了一种通过局部涡旋相卷积滤波器进行单像素物体边缘增强的方法，消除了相移方法所需的额外单像素测量。我们的模拟结果表明，我们提出的方法增强的物体的理想边缘与实际边缘的相关系数为0.95，表明我们的方法是检测边缘的有效方法。这种新颖而有效的增强和检测物体边缘的方法在各种不可见成像应用中都非常有价值。

本论文旨在提出一种单像素图像边缘增强的新方法，以解决在无形成成本增强不可见波长图像的问题。

本论文提出了一种使用局部涡旋相位的卷积滤波器来实现单像素图像边缘增强的方法，消除了相位移方法所需的额外单像素测量。

该方法的模拟结果表明，理想边缘与通过我们提出的方法增强的边缘之间的相关系数为0.95，说明我们的方法是检测边缘的有效方法。本论文的方法可以在各种不可见成像应用中发挥重要作用。

近期的相关研究包括傅里叶单像素成像和边缘增强的方法，但是这些方法都存在一定的局限性。