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RSS订阅原创 数字条纹投影轮廓术最新进展(2022-2025)：技术、应用与计量挑战
数字条纹投影轮廓术（DFPP）是一种高精度三维表面测量技术，通过投射条纹图案并分析相位变化实现亚微米到毫米级的非接触式测量。2022-2025年的研究进展显示，多频解包裹与深度学习融合显著提升了相位处理精度，高速系统已达100,000 fps，单次投影重建精度接近传统多次投影方法。当前挑战包括反射/透明表面测量和动态场景处理，未来发展方向涵盖物理信息学习、数字孪生和自主标定等创新方向，为精密计量系统提供新思路。
2026-03-21 18:51:24
540
原创 极简衍射光学神经网络(m-DONN)
本文提出了一种极简衍射光学神经网络(m-DONN)，仅使用激光器、数字微镜器件(DMD)和相机三个核心组件。通过创新性地将DMD同时作为输入层和隐藏层，并采用2级量化训练方案，系统实现了83.96%的MNIST分类准确率。研究还成功将m-DONN应用于倒立摆实时控制，验证了其在动态系统处理中的潜力。该架构突破了传统DONN的复杂性和不可重编程限制，通过二元化预处理引入非线性特性，为低成本、高效的光学神经计算提供了新思路。未来可通过时间复用、引入散射介质等方法进一步提升性能，在边缘计算、实时控制等领域具有广泛
2026-03-21 13:32:51
516
原创 ISDM: 基于生成扩散模型的散射介质成像重建技术报告
本文提出了一种基于生成扩散模型的散射介质成像重建方法（ISDM），通过训练深度神经网络学习图像的分数函数，利用反向扩散采样过程从散斑图像中恢复原始目标图像。该方法采用方差爆炸随机微分方程（VESDE）建模前向扩散过程，使用NCSN++网络架构估计分数函数，结合预测-校正采样策略和数据一致性约束实现高质量图像重建。实验结果表明，与传统方法相比，ISDM在保持结构细节和抑制噪声方面具有显著优势，能够有效解决散射介质成像中的信息恢复难题，为生物医学成像、遥感探测等领域提供了新的深度学习解决方案。
2026-03-20 21:27:49
532
原创 基于级联掩膜的多路复用光学图像安全系统研究与实现——程序开发
摘要 本文提出了一种基于级联掩膜的多路复用光学图像安全系统，实现了多对宿主图像到隐藏图像的精确映射。系统采用5个级联掩膜平面，研究了纯相位、纯振幅和复振幅-相位三种调制方式在不同输入场景下的性能。实验结果表明：复振幅-相位调制在所有图像同时输入时重建质量最优（PSNR 19.99 dB），而纯相位调制在单图像输入时表现最佳（平均PSNR 8.36 dB）。该系统通过随机相位编码和波前匹配优化算法，在保证安全性的同时提高了信息容量，为光学信息安全提供了新的解决方案。 关键词：光学加密；级联掩膜；衍射传播；波前
2026-03-20 20:12:41
455
原创 基于衍射深度神经网络的全光神经网络仿真技术研究报告
本文研究了全光神经网络(ONN)的仿真实现，基于衍射深度神经网络(D²NN)理论框架，采用Python和PyTorch构建了完整仿真系统，并在MNIST手写数字识别任务中取得93.5%的分类准确率。研究详细介绍了网络架构设计、光学参数配置、数据预处理流程和训练策略，通过实验验证了相位调制和复数ReLU激活函数的有效性。结果表明，5-8层网络在性能与复杂度间达到最佳平衡，最终准确率提升至97%，优于原始论文的91.75%。该研究为低能耗、近光速处理的全光神经网络提供了重要参考。
2026-03-19 22:47:19
537
原创 基于虚拟反射矩阵的非侵入性荧光散射成像技术研究
本研究提出了一种基于虚拟非相干反射矩阵的迭代相干自适应散射抑制(I-CLASS)算法，用于非侵入性荧光显微成像。该方法通过构建虚拟反射矩阵并采用迭代相位校正技术，有效恢复了被散射介质破坏的光学信息。实验结果表明，该算法能够重建散射层后的荧光样品结构，实现百万像素级成像分辨率，重建图像与真实值的相关系数达0.968。该技术无需预校准散射介质，可直接应用于非相干光源成像场景，在生物组织深层成像等领域具有重要应用价值。研究还分析了算法的收敛性、重建质量及局限性，为散射成像领域提供了新的解决方案。
2026-03-19 22:21:24
557
原创 透过散射介质的智能成像：深度学习驱动的散斑相关性重建研究
本研究基于深度学习方法，实现了从散射介质后的散斑图案中重建原始物体图像。针对雾、生物组织等散射介质导致的光学成像难题，设计了一种融合密集连接与U型结构的混合网络架构。实验结果表明，该方法能准确重建字母、数字等复杂形状，物体区域平均置信度达0.89-0.95，背景区域控制在0.05-0.11，对比度比值达8.1:1至19:1。相比传统方法，本方案具有计算速度快（毫秒级）、鲁棒性强、无需先验知识等优势，为散射成像领域提供了新的解决思路。
2026-03-19 22:09:43
490
原创 基于共焦漫射层析成像的散射介质三维成像技术研究
本文提出了一种基于共焦漫射层析成像(CDT)的三维散射介质成像方法，通过结合共焦扫描测量、扩散模型和F-K迁移算法，实现了对厚散射介质后方物体的高效三维重建。实验结果表明，该方法能清晰重建字母、人体模型等多种三维目标，重建时间仅需100-170毫秒。相比传统方法，CDT具有穿透能力强(厘米级)、三维成像完整、计算效率高等优势，在生物医学成像、自动驾驶等领域具有重要应用价值。创新性地将扩散模型与F-K迁移算法结合，为散射成像提供了新思路。
2026-03-19 21:50:22
409
原创 基于衍射光学神经网络的散射模糊图像恢复研究【程序开发与改进】
本文提出了一种基于衍射神经网络(D2NN)的散射成像方法。研究背景表明传统散射成像方法存在速度慢、稳定性差等局限，而D2NN具有光速处理、低功耗等优势。文章创新性地将散射过程建模为随机相位调制后的衍射传播，利用D2NN学习其逆变换。通过角谱衍射传播层、散射介质模拟和可训练相位层等核心模块，构建了端到端的散射图像重建系统。实验结果显示，该方法在MNIST数据集上取得了12.88dB的PSNR和0.0517的SSIM指标，验证了D2NN在散射成像中的有效性。该研究为实时散射成像提供了新思路。
2026-03-18 21:58:17
696
原创 用光来“思考“：光学加速神经网络计算全景解析
光计算：AI算力的未来之光 随着AI算力需求激增，传统电子计算面临能耗和速度瓶颈。光计算凭借三大优势成为破局希望：1）超高速并行处理；2）超低能耗；3）天然存算一体。目前主要有三种技术路线：衍射式（算力高但难重构）、干涉式（精度高但复杂）、波分复用式（并行度高但有光电转换损耗）。尽管面临光电融合和片上集成等挑战，光计算有望在未来5-10年实现实用化部署，为AI发展提供全新计算范式。
2026-03-18 20:37:50
554
原创 基于SLM的光学神经网络设计与优化：从原理到实现【程序开发】
本文提出了一种基于空间光调制器(SLM)的光学神经网络优化方法，通过创新的五重损失函数设计和探测器布局改进，显著提升了系统性能。研究首先分析了传统ONN系统能量分散和背景干扰的核心问题，随后提出包含背景抑制、对比度和峰值损失的新型组合损失函数，同时优化探测器尺寸和间距。实验结果表明，该方法使目标区域的能量集中度提升232%，探测器面积扩大21倍，有效解决了光能利用率低的关键瓶颈。这项工作为光学神经网络的实际应用提供了重要技术支撑。
2026-03-17 22:46:15
492
原创 深度学习在光学计量中的应用：综述
深度学习在光学计量中的研究进展 本文综述了深度学习技术在光学计量领域的应用现状与最新进展。光学计量作为制造业和科研领域的重要工具，正经历从传统"基于物理"方法向"数据驱动"深度学习方法的转变。文章系统介绍了光学计量的基本原理、图像处理流程，以及深度学习（特别是卷积神经网络）的发展历程。研究表明，深度学习为光学计量中的诸多挑战性问题提供了创新解决方案，在性能上展现出显著优势。该综述为理解深度学习如何革新光学计量领域提供了全面参考。
2026-03-11 22:46:37
562
原创 衍射深度神经网络(D²NN)：基于光学衍射原理的图像分类系统
本文提出了一种基于光学衍射原理的深度神经网络(D²NN)，通过多层相位调制层实现全光学图像分类。系统利用角谱传播方法模拟光波衍射过程，优化相位分布使输出光强对应分类结果。相比电子神经网络，D²NN具有光速计算、低功耗的优势。文章详细分析了物理原理、数学模型及实现方法，包括衍射传播核函数、相位调制机制和离散化处理。实验表明该系统可有效完成CIFAR图像分类任务，验证了光学计算的可行性。
2026-03-11 21:12:02
954
原创 深度学习相位解包裹研究进展
摘要 相位解包裹是从周期性包裹相位中恢复真实连续相位的关键技术，广泛应用于光学测量、SAR和MRI等领域。传统方法在处理噪声、不连续区域和复杂相位分布时存在局限性。本文综述了基于深度学习的相位解包裹方法，重点分析了监督学习、无监督学习和半监督学习三种技术路线，比较了不同网络架构和训练策略的优缺点。深度学习方法通过学习数据统计特性，展现出优于传统方法的鲁棒性和精度。文章还探讨了当前研究面临的挑战和未来发展方向，为相关领域研究提供了系统性参考。 关键词: 相位解包裹、深度学习、监督学习、无监督学习、卷积神经网络
2026-03-11 20:37:53
461
原创 哈特曼波前传感器zemax仿真与人眼像差模拟
摘要：本文基于Zemax软件构建了哈特曼波前传感器仿真模型，用于人眼屈光度测量研究。通过非序列模式建立包含17×17微透镜阵列的传感器模型并设置眼模型参数，模拟人眼出射波前经微透镜阵列后在探测面形成的光斑点列图。研究结果表明，正视眼可产生间距均匀的光斑阵列。该研究为基于夏克-哈特曼原理的波前像差测量提供了有效的仿真方法，可支持光学检测领域的实验研究和技术开发。
2025-11-09 21:14:26
1004
原创 物体变化下的迈克尔逊干涉：条纹密度、载波解调与双曝光去畸变
本文研究了迈克尔逊干涉仪中物体变化对干涉条纹的影响及系统畸变校正方法。通过模拟连续物体（矢高0.002mm）的干涉实验，对比分析了四步相移法和空间载波法的解调效果。结果表明：当参考镜引入倾斜载波时，空间载波法会导致相位畸变，数值拟合法重构精度降至0.0019mm；而采用双曝光法可有效消除系统畸变，准确恢复原始物体形貌（矢高0.002mm）。研究为干涉测量中的相位解调和畸变补偿提供了技术参考。
2025-06-20 22:25:30
1323
原创 任意剪切方向剪切干涉(剪切散斑干涉)波前重建技术研究——含系统界面开发
摘要本文提出了一种适用于任意剪切方向与剪切量的波前重构方法，解决了传统方法受正交方向限制的问题。通过理论推导和数值模拟，验证了该方法在30°、45°、60°剪切方向及不同剪切量下的有效性。开发了剪切散斑干涉系统用户界面，并给出动画演示。实验结果表明，该方法能准确重构波前，为光学检测提供了更灵活的操作方案。
2025-06-14 09:54:23
1303
原创 MATLAB 横向剪切干涉系统用户界面设计及其波前重构研究
本文介绍了横向剪切干涉系统的开发与应用。该系统基于多光束横向剪切干涉技术，通过MATLAB实现了用户界面设计，包含波前读取、剪切量设置、干涉条纹生成、相移解调及相位重构等功能模块。文章回顾了该技术从1923年Ronchi检验法到现代多光束干涉的发展历程，并展示了系统操作流程及实验结果。该系统可应用于光刻物镜、红外透镜等精密光学检测领域。作者提供实验指导与程序开发服务，适用于定量相位成像及相关算法研究。
2025-05-29 22:37:11
1800
原创 SCI 论文撰写秘籍：摘要、引言与结论的技巧全解
摘要撰写技巧与论文写作指导 摘要应包含5个核心要素：研究背景、问题陈述、方法、结果和意义。背景阐明研究重要性，问题明确研究目标，方法描述研究过程，结果呈现关键发现，意义强调研究价值。引言撰写需从宏观背景切入，定义关键术语，综述文献，明确研究目标与方法，突出创新性。结果部分应客观呈现数据，结论需总结成果并指出局限性与未来方向。本文还提供了工程光学领域的实验指导与程序开发服务联系方式。
2025-05-25 16:45:07
2366
原创 【综述】相位解包裹算法对比分析
相位解包裹是基于干涉的位相测量技术中的重要环节，如合成孔径雷达干涉、光学干涉测量技术、医学成像技术、数字全息三维成像、相干衍射成像等技术中都涉及位相解包裹。位相解包裹也称为位相展开、位相解截断、位相解缠绕等。与之相反的过程谓之包裹位相、截断位相、缠绕位相等。近年来，随着数字全息术和其他三维成像技术的发展，位相解包裹也得到了很快的发展，研究者提出了很多算法。虽然所提出的算法针对的具体领域不同，但由于解决的问题本质相同，位相解包裹算法具有通用性。
2025-04-30 14:12:07
1995
原创 散斑/横向剪切/迈克尔逊/干涉条纹仿真技术分析
本博文提供了多种数据类型的干涉条纹仿真，并展示了它们对应的散斑干涉条纹。还分别给出了横向剪切干涉以及剪切散斑干涉条纹的仿真。
2024-12-26 21:02:50
1241
原创 基于自适应光学系统高分辨率成像系统技术研究——动画演示原理
本博文主要聚焦于基于自适应光学系统的高分辨率成像技术研究，成功实现了对分辨率板的高分辨率成像模拟。文章首先深入介绍了柯尔莫哥洛夫湍流模拟(Kolmogorov)，由于湍流畸变的影响，导致获取的图像质量退化。随后，通过应用自适应光学闭环畸变校正技术(即基于波前传感的梯度下降法)，成像质量得到了显著提升。此外，博文还以动画示意图的形式，生动展示了整个自适应光学系统高分辨率成像的过程，使得对有波前传感的梯度下降算法的理解更为直观。同时，文章还对无波前传感的随机并行梯度下降算法进行了简要介绍。
2024-04-21 10:05:38
3460
原创 基于条纹投影的三维形貌与形变测量技术研究
作为一种典型的三维形貌重建方法，条纹投影轮廓测量术（Fringe Projection Profilometry，FPP）由于其非接触、高精度、测量速度快、测量灵活性好等优点，已经被广泛应用于文物数字化、工业零部件检测、虚拟现实、增强现实等领域进行三维数字建模。其中，基于傅里叶分析的傅里叶变换轮廓术（Fourier Transform Profilometry，FTP）仅利用单帧条纹图像即可完成对快速变化的平缓表面的三维形貌重建。随着近年来测量硬件成像和投影速度的不断提升以及新型编码算法所需图案数目的不断减
2024-02-04 19:26:53
2972
原创 数字散斑干涉离面位移实验与误区分析
数字散斑干涉技术（Digital Speckle Pattern Interferometry，DSPI）是一种多功能光学测量技术，其特点为全场、非接触以及高精度测量等，在航空航天、机械制造、生物医学等领域都有着非常广泛的应用。数字散斑干涉技术是一种应用光学原理对物体缺陷进行检测的实时测量技术，以激光散斑作为被测物体信息变化的载体，利用相干光照射到被测物体表面时产生的干涉散斑场来检测物体状态变化。在应用电子散斑干涉技术进行测量时，电子散斑干涉图像记录被测物体内部正常区域和缺陷区域物理参数不同而产生的干涉条
2024-01-28 15:46:44
2092
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原创 数字散斑干涉测量仿真研究
数字散斑干涉技术(digital speckle pattern interferometry，DSPI)是一种测量物体表面微小变形的测量技术，在生物医学检测、缺陷无损检测、精密制造、材料与结构力学参数评估等领域起着日益重要的作用，具有实时性、高精度、非接触、全场测量等特点。数字散斑干涉技术所记录的是两束相干光波相互干涉而形成的干涉条纹图， 而被测物体的位移、变形、振动和三维形貌等物理量都与干涉条纹图的相位分布直接相关，因此从干涉条纹图的光强信息中准确提取相位信息就显得极其重要。
2023-09-20 20:21:13
2038
原创 基于数字全息和相位恢复算法的信息加密与重建实验研究-Matlab代码
本博文将数字全息技术与相位恢复算法叫相结合，通过数字全息显微记录下全息图，运用相位恢复算法得到纯相位频谱分布函数的相位分布图，从而实现输入图像的加密。解密时，先对该纯相位频谱分布做傅里叶逆变换，得到解密后的全息图，然后用Fresnel近似法、卷积法、角谱法进行数字重构，得到解密后的图像。实验结果表明，经过GS迭代算法加密的图像，可以通过菲涅耳变换法、卷积法、角谱法进行重建，并得到清晰的再现像。相关Matlab程序与指导可联系博主。
2023-06-28 10:43:26
2724
原创 基于3×3耦合器的干涉型光纤传感器信号解调技术研究-Matlab代码
基于3×3耦合器的干涉型光纤传感器信号解调技术研究-Matlab代码-matlab代码可私信博主。1980年，K．P．Koo等对3×3耦合器原理进行了理论分析，提出利用3×3耦合器实现干涉型光纤传感器的信号解调，建立了马赫-泽德尔型光纤干涉仪的模型。1981年，Sheem第一次提出了用3×3耦合器构造光纤干涉仪来提高系统的灵敏度，它在结构上与Mach-Zehnder干涉仪类似，而把 Mach-Zehnder干涉仪输出端的2×2耦合器由3×3耦合器取代。后来研究者对其结构进行不断的改进，提出了基于Michel
2023-06-27 10:24:31
4817
原创 基于最小费用流(MCF)法的相位解包裹理论与实验验证-含Matlab代码
基于最小费用流(MCF)法的相位解包裹理论与实验验证-含Matlab代码提供了相关matlab完整程序博主在读博士期间从事过相关研究，相关Matlab程序开发、实验指导，请私信博主，联系方式见文章底部。
2023-06-13 07:59:32
4240
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原创 基于博奇编码的计算全息图及再现研究
全息技术作为一种新的成像技术近年来得到迅速的发展，计算机制全息图不需要实物的存在，同时还能通过计算机实现像的再现。计算全息图主要包括迂回位相型计算全息图和修正离轴参考光计算全息图，这两类全息图由不同的编码方式得到。前者直接编码光波的复振幅，用透明孔的大小和位置分别记录振幅和相位，透过率非0即1；后者通过计算机加偏置分量使复振幅变为非复函数， 用灰度标志透过率大小。通过对比这两种方法，可以看出它们各自的特点和优势，还可以进一步优化精简程序，提高程序运行速度和再现像的质量。
2023-05-28 21:07:42
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原创 畸变像差校正技术(畸变相位补偿)发展现状及其仿真实验研究-技术汇总-Matlab代码
本博文主要对畸变像差校正技术(畸变相位补偿)发展现状及其仿真实验进行了研究，开展了基于二次曝光法的畸变像差补偿仿真实验验证，基于主成分分析法的畸变像差补偿仿真实验验证，基于标准多项式拟合法的畸变像差校正仿真实验验证，基于最小二乘拟合法的畸变像差校正仿真实验验证，基于泽尼克多项式(Zernike)拟合法的畸变像差校正仿真实验验证。
2023-05-14 15:22:21
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原创 Matlab图窗可视化的SCI批量化图片处理技术细节-提高作图效率-第1期
本期博文，将演示如何在Matlab的一个图窗下，实现同时对8幅子图进行批量化调整。(注：在第一期博文，作为基础功能的熟悉篇，本例中大部分子图全是平面图形显示，因此，操作难度不会很大。在接下来的几期博文中，将演示如何批量化控制三维图像。订阅该专栏后，可私信博主，直接获取本次实例演示中的所有图片。)
2023-05-14 14:03:56
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原创 基于条纹投影的物体三维形貌测量理论与仿真实验-含Matlab代码
基于光栅投影的光学三维面形测量具有非接触、精度高、速度快、低成本、全场测量和易于实现等特点，在逆向工程、工业检测、质量控制、虚拟现实、医学诊断、文物修复和物体识别等领域应用广泛。本文分析了相移轮廓术(PSM)和傅里叶变换轮廓术(FTP)；并开展了仿真实验，提供两种算法的Matlab代码。
2023-05-07 22:12:47
4455
原创 订阅福利-免费领取激光检测领域的共269份自然基金结题报告(PDF文档-大小为2.91G)
为感谢大家对本专栏的订阅支持，博主(博士研究生)特意准备了269份自然基金结题报告(全部为PDF文档，大小共2.91G)，这些自然基金结题均与精密激光检测相关，例如，空间光调制器应用、数字全息干涉、数字全息显微干涉、激光散斑干涉、自适应光学、波前光场调控等。这些结题报告是博主在研究过程中付出了大量心血整理而成，凡是订阅了本专栏的研究学者，均可私信博主免费领取。需要说明的是，这些结题报告可在官方网站进行查阅，如果觉得官网图片式的阅读方式不方便，那么可以订阅本专栏以免费获取这些结题报告，这将节省您大量时间.
2023-02-01 21:35:04
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原创 论文被接收后一直处于“最终生产前审查”已达一个月，通过学生邮箱联系期刊编辑部查询论文进展情况-论文投稿经验总结-第5期
论文被接收后一直处于“最终生产前审查”已达一个月，通过学生邮箱联系期刊编辑部查询论文进展情况-论文投稿经验总结-第5期
2022-12-10 15:15:21
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原创 科研经验-文件的可视化管理(Endnote)
为感谢大家对本专栏的订阅支持，这篇博文将分享博主(博士研究生)的对科研文件的可视化科研管理经验，仅供大家参考。博主曾一直思考过，该如何高效的管理自己的文件？无数的文件夹，会让人在短时间内想不起来它的位置在哪。如果有一款可视化管理文件的工具，那么科研效率将会大大提升。针对这一问题，博主经过长时间的一个思考，最终探索出了一些自己的可视化管理方式，并且在使用中感觉效果不错，故将这些方法分享给支持本专栏的订阅者们，希望所有的订阅者都越来越强！(注：该专栏还将持续更新更多与科研经验有关的文章)
2022-11-20 12:11:21
1433
基于Robert交叉梯度的图像锐化.zip
2022-04-30
基于Sobel梯度的图像锐化.zip
2022-04-30
基于matlab图像灰度值的线性变换
2022-04-29
基于matlab图像水平与竖直镜像.m
2022-04-29
基于matlab的图像水平与竖直平移处理.zip
2022-04-29
基于labview信号的频谱分析FFT.zip
2022-04-12
使用Chebyshev滤波器VI对混有均匀白噪声的三角波信号进行滤波处理.vi
2022-04-10
基于逐点信号分析的实时滤波
2022-04-10
使用巴特沃斯滤波器提取正弦波形并对其进行频谱分析显示.vi
2022-04-10
使用贝塞尔滤波器VI对混有高斯白噪声的正弦波信号进行滤波处理.vi
2022-04-10
对高斯调制正弦信号进行包络提取
2022-04-10
基于labview的帕斯瓦尔定理的验证
2022-04-10
使用Express VI滤波器实现带通滤波及频谱分析.vi
2022-04-10
使用椭圆滤波器VI对混有高斯白噪声的正弦波信号进行滤波处理.vi
2022-04-10
使用“数字FIR滤波器”VI对信号进行调理
2022-04-10
小波变换技术在图像压缩和重建中的应用研究-【Matlab代码】
2023-01-06
基于霍夫曼图像编码的图像压缩和重建-Matlab代码.zip
2023-01-06
主成分分析法在图像压缩和重建中的应用研究-Matlab代码
2023-01-06
基于正则化Regularized Interpolation插值算法的图像超分辨重构研究-Matlab代码.zip
2023-01-06
基于最大熵图像插值Maximum Entropy插值算法的图像超分辨重构研究(Matlab代码).zip
2023-01-06
【matlab代码】基于PGC相位生成载波调制与反正切解调算法.zip
2022-05-08
【matlab代码】基于PGC相位生成载波调制与微分交叉相乘DCM解调算法.zip
2022-05-08
交换两幅图像的相位谱.zip
2022-04-30
【matlab程序】基于相关的图像模板匹配.zip
2022-04-30
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