Convolutional neural networks for the reconstruction of spectra in compressive sensing spectrometers

压缩传感 卷积神经网络 基础(线性代数) 信号重构 计算机科学 欠定系统 探测器 重建算法 滤波器(信号处理) 反问题 人工智能 光谱(功能分析) 重构滤波器 分光计 模式识别(心理学) 算法 迭代重建 信号处理 数学 计算机视觉 滤波器设计 光学 物理 电信 根升余弦滤波器 几何学 雷达 数学分析 量子力学
作者
Cheolsun Kim,Dongju Park,Heung-No Lee
标识
DOI:10.1117/12.2509548
摘要

In optical filter based compressive sensing (CS) spectrometers, an input spectrum is multiplexed and modulated by a small number of optical filters which have different sensing patterns. Then, detectors read out the modulated signals called measurements. By exploiting the CS reconstruction algorithms that utilize the measurements and the sensing patterns of optical filters, the spectrum is recovered. However, there exists a drawback on CS reconstruction algorithms. The input spectrum should be a sparse signal or be sparsely represented by a pre-determined sparsifying basis. In practice, however, the input spectrum could not be sparse or be sparsely represented by the pre-determined sparsifying basis. Therefore, the performance of spectral recovery using the CS reconstruction algorithms is varying according to the sparsity of the input spectrum and the sparsifying basis. In this paper, we implement a convolutional neural networks (CNNs) structure to reconstruct the input spectrum from the measurements of the CS spectrometers. The CNNs structure learns the way of solving the inverse problem of the underdetermined linear system. As an input of the CNNs structure, a spectrum calculated by multiplying a fixed transform matrix and the measurements is used. We investigate the reconstruction performance of the CNNs structure comparing with the CS reconstruction algorithm with different sparsifying basis. The experiment results indicate the reconstruction performance of the CNNs structure is compatible with the CS reconstruction algorithm.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
hualidy完成签到,获得积分10
刚刚
qifa完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
春夏秋冬发布了新的文献求助10
刚刚
习习发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
往事无痕完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
逸龙完成签到,获得积分10
2秒前
buno应助单纯的雅香采纳,获得10
3秒前
xinchengzhu发布了新的文献求助10
4秒前
派大星发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI5应助黄紫红蓝采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
fff发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
科研人发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
徐慕源发布了新的文献求助10
6秒前
wenwen完成签到,获得积分10
6秒前
XZZH完成签到,获得积分10
7秒前
清浅发布了新的文献求助10
7秒前
车到山前必有路女士完成签到,获得积分10
7秒前
JamesPei应助Ripples采纳,获得10
7秒前
7秒前
我是老大应助乐园采纳,获得10
8秒前
9秒前
个木发布了新的文献求助10
9秒前
谨慎不二发布了新的文献求助10
9秒前
CodeCraft应助lishunzcqty采纳,获得10
10秒前
青丝落花完成签到,获得积分10
10秒前
化学小学生完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
完美世界应助高高迎蓉采纳,获得10
11秒前
已拿捏催化剂完成签到 ,获得积分10
11秒前
WJM发布了新的文献求助10
11秒前
左丘忻完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527469
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107497
关于积分的说明 9285892
捐赠科研通 2805298
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539865
邀请新用户注册赠送积分活动 716714
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709678