論文の概要: Generalizable Holographic Reconstruction via Amplitude-Only Diffusion Priors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.12728v1
- Date: Tue, 16 Sep 2025 06:36:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-17 17:50:52.924896
- Title: Generalizable Holographic Reconstruction via Amplitude-Only Diffusion Priors
- Title(参考訳): 振幅専用拡散プリミティブによる一般ホログラフィー再構成
- Authors: Jeongsol Kim, Chanseok Lee, Jong Chul Ye, Mooseok Jang,
- Abstract要約: インラインホログラフィーにおける位相検索は、コヒーレントイメージングにおける振幅と位相の非線形結合に起因する基本的な不適切な逆問題である。
本稿では,物体振幅のみを訓練した拡散モデルを用いて,回折強度から振幅と位相の両方を復元する手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 52.428058493780156
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Phase retrieval in inline holography is a fundamental yet ill-posed inverse problem due to the nonlinear coupling between amplitude and phase in coherent imaging. We present a novel off-the-shelf solution that leverages a diffusion model trained solely on object amplitude to recover both amplitude and phase from diffraction intensities. Using a predictor-corrector sampling framework with separate likelihood gradients for amplitude and phase, our method enables complex field reconstruction without requiring ground-truth phase data for training. We validate the proposed approach through extensive simulations and experiments, demonstrating robust generalization across diverse object shapes, imaging system configurations, and modalities, including lensless setups. Notably, a diffusion prior trained on simple amplitude data (e.g., polystyrene beads) successfully reconstructs complex biological tissue structures, highlighting the method's adaptability. This framework provides a cost-effective, generalizable solution for nonlinear inverse problems in computational imaging, and establishes a foundation for broader coherent imaging applications beyond holography.
- Abstract(参考訳): インラインホログラフィーにおける位相検索は、コヒーレントイメージングにおける振幅と位相の非線形結合に起因する基本的な不適切な逆問題である。
本稿では,物体振幅のみを訓練した拡散モデルを用いて,回折強度から振幅と位相の両方を復元する手法を提案する。
振幅と位相の相対勾配を別々に設定した予測器・相関器サンプリングフレームワークを用いて, トレーニングに地絡位相データを必要とせず, 複雑なフィールド再構成が可能となる。
提案手法を広範囲なシミュレーションと実験により検証し,多種多様な物体形状,画像システム構成,レンズレス構成を含むモダリティの堅牢な一般化を実証した。
特に、単純な振幅データ(例えばポリスチレンビーズ)で事前訓練された拡散は、複雑な生体組織構造を再構築し、この方法の適応性を強調した。
このフレームワークは、計算画像における非線形逆問題に対するコスト効率が高く、一般化可能な解決策を提供し、ホログラフィを超えてより広範なコヒーレントイメージングの基盤を確立する。
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