Adaptive compressed sensing algorithm for terahertz spectral image reconstruction based on residual learning

太赫兹辐射 迭代重建 计算机科学 压缩传感 人工智能 残余物 重建算法 算法 卷积神经网络 计算机视觉 光学 物理
作者
Yuying Jiang,Guangming Li,Hongyi Ge,Fei Wang,Li Li,Xinyu Chen,Ming Lv,Yuan Zhang
出处
期刊:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy [Elsevier BV]
卷期号:281: 121586-121586 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.saa.2022.121586
摘要

Terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) is widely applied in the field of rapid nondestructive detection of grain owing to its low photon energy and high penetrating power. Nevertheless, terahertz imaging systems suffer from the problems of long image acquisition time and massive data processing. To mitigate these issues, this work presents an adaptive compressed sensing reconstruction algorithm for terahertz spectral images based on residual learning (ATResCS). The algorithm compresses the number of data samples, reducing the amount of data required for imaging and improving the imaging speed. Further, ATResCS reduces the time complexity by employing a convolutional neural network. The algorithm is validated by acquiring terahertz spectral image data via a THz-TDS system. ATResCS outperforms conventional algorithms regarding peak signal-to-noise ratio (PSNR) and structural similarity, significantly reducing the reconstruction time and, thus, enabling real-time reconstruction. Specifically, at low sampling rates (0.1), ATResCS retains key spectral image information. The average PSNR is 0.96 - 1.015 dB higher than that of DR2-Net, reducing the average reconstruction time by 0.1 - 0.2 s. Experiments demonstrate that ATResCS has better reconfiguration capability and lower algorithm complexity, enabling high-quality and fast reconstruction of terahertz spectral images.

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
刚刚
Nankdream完成签到,获得积分10
刚刚
WLY关闭了WLY文献求助
1秒前
mmnn完成签到 ,获得积分10
1秒前
千堆雪发布了新的文献求助10
1秒前
满意海秋完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小李完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
小蘑菇应助pupu采纳,获得10
3秒前
青青完成签到,获得积分10
3秒前
欣慰枕头发布了新的文献求助200
3秒前
Hello应助Jon采纳,获得10
3秒前
酷波er应助xcwy采纳,获得10
4秒前
今后应助张1采纳,获得10
4秒前
YingYing发布了新的文献求助10
4秒前
无奈皮皮虾完成签到,获得积分10
5秒前
高贵振家发布了新的文献求助10
5秒前
椰树椰汁发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
刘星宇完成签到,获得积分10
7秒前
迅捷完成签到,获得积分10
8秒前
李静发布了新的文献求助10
8秒前
xjx发布了新的文献求助10
8秒前
李rh发布了新的文献求助10
9秒前
凶狠的碧琴应助MNing采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.1应助Daniel采纳,获得30
9秒前
一岁一礼完成签到,获得积分10
9秒前
WHS驳回了SciGPT应助
11秒前
huangdq6完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
小黄发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
Mia发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI6.1应助csj采纳,获得10
13秒前
beibei111完成签到,获得积分10
14秒前
乂领域发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6391343
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8206423
关于积分的说明 17370219
捐赠科研通 5444992
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2878734
邀请新用户注册赠送积分活动 1855226
关于科研通互助平台的介绍 1698491