利用视觉变换器的光子高效块压缩感知成像技术

《Laser & Photonics Reviews》：Photon-Efficient Block Compressed Sensing Imaging Using Vision Transformer

单光子成像技术因高灵敏度成为下一代成像候选，但存在速度与质量互斥问题。本研究提出基于视觉Transformer的块压缩感知成像方法，通过块采样和整体重建实现高速高质量成像，实验显示2^{-10}采样率下PSNR达19.46dB，SSIM为0.762，平均光子数仅0.035 photons/pixel。该策略为超低光环境下的高速高质成像提供新方案，适用于生物医学成像和量子传感等领域。

　　

摘要

单光子成像由于其高检测灵敏度，已成为下一代成像技术的候选技术之一。然而，该技术面临成像速度与成像质量之间的相互制约问题，因此如何在较短的积分时间内实现高质量成像成为了一个主要挑战。在这项工作中，提出了一种基于视觉变换器的光子高效块压缩感知成像方法。通过采用块采样和整体重建的策略，在保持高质量的同时实现了高速成像。实验中，采样比达到了2^?10，信噪比达到了19.46 dB，结构相似度为0.762。此外，每个像素的平均光子数低至0.035个光子/像素。这项工作为在超低光照环境下实现高速高质量成像提供了一种新策略，具有广泛的应用于生物医学成像、量子传感等先进领域的潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。