Фантомная волоконная эндоскопия с несколькими однопиксельными датчиками в объектном канале

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Описан новый способ формирования оптических фантомных изображений, в котором используется регистрация излучения в объектном канале несколькими датчиками. Показано преимущество предлагаемого метода в числе шаблонов освещения, требуемом для восстановления изображения объекта исследования, по сравнению с традиционными схемами формирования фантомных изображений. Предложены варианты алгоритмов редукции измерений к виду, свойственному формированию изображения объекта исследования, направленные на увеличение быстродействия вычислительной компоненты эндоскопа. Рассмотренный волоконно-оптический вариант формирования фантомных изображений пригоден для исследования труднодоступных полостей и органов человеческого организма, допускающих введения туда тонкого оптоволоконного жгута, что расширяет его применимость по сравнению с классическими методами оптической эндоскопии.

Об авторах

Д. А. Балакин

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: balakin_d_a@physics.msu.ru
119991, Moscow, Russia

А. В. Белинский

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: belinsky@physics.msu.ru
119991, Moscow, Russia

Список литературы

  1. А. Гатти, Э. Брамбилла, М. Баке и др., в Квантовое изображение, под ред. М. И. Колобова (ориг.), А. С. Чиркина (пер.), Физматлит, Москва (2009), с. 96
  2. A. Gatti, E. Brambilla, M. Bache et al., in Quantum Imaging, ed. by M. I. Kolobov, Springer (2007), p. 79.
  3. T. B. Pittman, D. V. Strekalov, D. N. Klyshko et al., Phys. Rev. A 53, 2804 (1996).
  4. А. В. Белинский, Д. Н. Клышко, ЖЭТФ 105, 487 (1994)
  5. A. V. Belinskii, D. N. Klyshko, JETP 78, 259 (1994).
  6. Д. Н. Клышко, Фотоны и нелинейная оптика, Наука, Москва (1980)
  7. D. N. Klyshko, Photons Nonlinear Optics, Routledge, New York (1988).
  8. J. H. Shapiro, Phys. Rev. A 78, 061802 (2008).
  9. G. M. Gibson, S. D. Johnson, M. J. Padgett, Optics Express 28, 28190 (2020).
  10. D. L. Donoho, IEEE Trans. Inf. Theory 52, 1289 (2006).
  11. E. J. Candes, T. Tao, IEEE Trans. Inf. Theory 52, 5406 (2006).
  12. E. J. Candes, M. B. Wakin, IEEE Signal Processing Magazine 25, 21 (2008).
  13. M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar et al., IEEE Signal Processing Magazine 25, 83 (2008).
  14. S. Han, H. Yu, X. Shen et al., Applied Sciences 8, 1379 (2018).
  15. Ю. П. Пытьев, Методы математического моделирования измерительно-вычислительных систем, Физматлит, Москва (2012), 3 изд.
  16. D. A. Balakin, A. V. Belinsky, A. S. Chirkin, Quantum Inf. Process. 18, 80 (2019).
  17. Д. А. Балакин, А. В. Белинский, Квантовая электроника 49, 967 (2019)
  18. D. A. Balakin, A. V. Belinsky, Quantum Electronics 49, 967 (2019).
  19. Д. А. Балакин, Д. П. Агапов, П. П. Гостев и др., ЖЭТФ 162, 811 (2022)
  20. D. A. Balakin, D. P. Agapov, P. P. Gostev et al., JETP 135, 779 (2022).
  21. M. Lyu, W. Wang, H. Wang et al., Sci. Rep. 7, 17865 (2017).
  22. Y. He, G. Wang, G. Dong et al., Sci. Rep. 8, 6469 (2018).
  23. T. Shimobaba, Y. Endo, T. Nishitsuji et al., Opt. Commun. 413, 147 (2018).
  24. Д. А. Балакин, А. В. Белинский, Вестн. Моск. ун-та. Физ. Астрон. 4, 12 (2020)
  25. D. A. Balakin and A. V. Belinsky, Moscow University Physics Bulletin 75(4), 295 (2020).
  26. D. A. Balakin and A. V. Belinsky, Quantum Inf. Process. 19, 316 (2020).
  27. M. P. Edgar, B. Sun, R. Bowman et al., in SPIE Proc. Vol. 8899, Emerging Technologies in Security and Defence; and Quantum Security II; and Unmanned Sensor Systems X, Dresden (2013), SPIE (2013), 889902.
  28. Y. Kang, Y.-P. Yao, Z.-H. Kang et al., JOSA A 32, 1063 (2015).
  29. E. K. P. Chong and S. H. Zak, An Introduction to Optimization, 4th ed., John Wiley and Sons, Hoboken, NJ (2013).
  30. Z. Yang, W.-X. Zhang, Y.-P. Liu et al., Opt. Express 28, 3607 (2020).
  31. A. Beck and M. Teboulle, SIAM Journal on Imaging Sciences 2, 183 (2009).
  32. B. Stellato, G. Banjac, P. Goulart et al., Mathematical Programming Computation 12(4), 637 (2020).
  33. J. Chung, M. I. Espanol, Inverse Problems 33(7), 074004 (2017).
  34. P. C. Hansen and D. P. O'Leary, SIAM Journal on Scientific Computing 14, 1487 (1993).
  35. P. A. Morris, R. S. Aspden, J. E. C. Bell et al., Nat. Commun. 6, 5913 (2015).
  36. J. Kim, T. Jeong, S.-Y. Lee et al., Appl. Phys. Lett. 119(24), 244002 (2021).
  37. Д. А. Балакин, А. В. Белинский, ЖЭТФ 149, 915 (2016)
  38. D. A. Balakin, A. V. Belinsky, JETP 122, 787 (2016).
  39. Ю. П. Пытьев, Математические методы интерпретации эксперимента, Высшая школа, Москва (1989).
  40. Д. А. Балакин,Ю. П. Пытьев, Ученые записки физического факультета Московского Университета 5, 1850301 (2018).
  41. Д. П. Агапов, И. А. Беловолов, П. П. Гостев и др., ЖЭТФ 162(2), 215 (2022)
  42. D. P. Agapov, I. A. Belovolov, P. P. Gostev et al., JETP 135, 188 (2022).
  43. Г. Г. Слюсарев, Методы расчета оптических систем, Машиностроение, Ленинград (1969)
  44. G. G. Slyusarev, Aberration and optical design theory, A. Hilger, Bristol (1984).
  45. А. В. Белинский, Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии 3, 198 (1983).
  46. A. V. Belinsky and A. V. Plokhov, Applied Optics 34, 174 (1995).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».