Сотрудники Лаборатории фотоники и оптической обработки информации Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ выиграли первую премию конкурса имени Ю.И. Островского 2022 года.
Коллектив в составе инженера Екатерины Курбатовой, доцента Павла Черёмхина, доцента Виталия Краснова и профессора Ростислава Старикова представил работу «Методы сжатия и бинаризации цифровых голограмм с использованием частотной фильтрации, скалярного, векторного квантования и вейвлет-преобразований»
Развитие голографических методов и технологий создания оптико-цифровых систем позволило регистрировать, преобразовывать, хранить, передавать и воспроизводить огромные массивы информации. Так, высокоскоростное оптическое восстановление информации с голограмм относится к перспективным подходам развития технологий создания 3D-диплеев, для характеризации сред, преобразования излучения и др.
Подобное оперативное восстановление могут обеспечить микрозеркальные модуляторы света. Они отображают информацию в бинарном виде, поэтому для вывода голограмм требуется проводить бинаризацию. Также бинарные голограммы применяются и в других областях: аддитивные технологии, фазовая визуализация, оптическое и цифровое кодирование и пр. Чтобы голограммы 2D- и 3D-объектов и голографическое видео большого разрешения можно было хранить, в НИЯУ МИФИ разработали методы сжатия цифровых голограмм. В их основе лежат оригинальные алгоритмы, сочетающие преимущества частотной фильтрации, математического кодирования и квантования. Такой подход позволяет добиться сжатия исходной голографической информации в сотни раз при минимальных потерях качества.
Авторы предложили одношаговые и итеративные методы бинаризации голограмм, которые используют поблоковое деление, адаптивный локальный порог и процедуру диффузии ошибки. Результаты экспериментального оптического восстановления изображений подтвердили перспективность разработанных методов.
Разработанные методы могут применяться как по отдельности, так и в комбинации. Это позволяет получить не только высокие коэффициенты сжатия файлов голограмм, но и высокое качество восстановления при не очень значительном усложнении алгоритмов. Работы проводились в рамках грантов Российского научного фонда (РНФ) № 18-79-00277, № 20-79-00291, № 22-29-00603.
Конкурс на присуждение премии имени Ю.И. Островского, основоположника советской школы голографической интерферометрии, проводится ежегодно с 1997 года. Награждаются лучшие единоличные и коллективные научные работы в области голографии и интерферометрии.
