論文の概要: Active Convolved Illumination with Deep Transfer Learning for Complex Beam Transmission through Atmospheric Turbulence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.19540v1
- Date: Mon, 22 Dec 2025 16:24:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.835172
- Title: Active Convolved Illumination with Deep Transfer Learning for Complex Beam Transmission through Atmospheric Turbulence
- Title(参考訳): 大気圧を通した複合ビーム伝送のための深部伝達学習によるアクティブコンカレントイルミネーション
- Authors: Adrian A. Moazzam, Anindya Ghoshroy, Breeanne Heusdens, Durdu O. Guney, Roohollah Askari,
- Abstract要約: 適応光学、波面形状、機械学習の最近の進歩は、乱流誘起歪みを緩和する大きな可能性を示している。
近年, 構造光を伝送するための多用途・物理駆動技術として, ACI (Active Convolved Lightumination) が提案されている。
従来の乱流緩和戦略とディープラーニングを結合した最近の研究から着想を得た本研究では、AICとニューラルネットワークベースの手法の統合の可能性について検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Atmospheric turbulence imposes a fundamental limitation across a broad range of applications, including optical imaging, remote sensing, and free-space optical communication. Recent advances in adaptive optics, wavefront shaping, and machine learning, driven by synergistic progress in fundamental theories, optoelectronic hardware, and computational algorithms, have demonstrated substantial potential in mitigating turbulence-induced distortions. Recently, active convolved illumination (ACI) was proposed as a versatile and physics-driven technique for transmitting structured light beams with minimal distortion through highly challenging turbulent regimes. While distinct in its formulation, ACI shares conceptual similarities with other physics-driven distortion correction approaches and stands to benefit from complementary integration with data-driven deep learning (DL) models. Inspired by recent work coupling deep learning with traditional turbulence mitigation strategies, the present work investigates the feasibility of integrating ACI with neural network-based methods. We outline a conceptual framework for coupling ACI with data-driven models and identify conditions under which learned representations can meaningfully support ACI's correlation-injection mechanism. As a representative example, we employ a convolutional neural network (CNN) together with a transfer-learning approach to examine how a learned model may operate in tandem with ACI. This exploratory study demonstrates feasible implementation pathways and establishes an early foundation for assessing the potential of future ACI-DL hybrid architectures, representing a step toward evaluating broader synergistic interactions between ACI and modern DL models.
- Abstract(参考訳): 大気の乱流は、光学イメージング、リモートセンシング、自由空間光通信など、幅広い用途に根本的な制限を課している。
適応光学、波面形状、機械学習の最近の進歩は、基本理論、光電子ハードウェア、計算アルゴリズムの相乗的進歩により、乱流誘起歪みを緩和する大きな可能性を示している。
近年,ACI(Active Convolved Lightumination, 能動連成照明)は, 構造光を極小歪みで伝達する汎用的, 物理駆動的な手法として提案されている。
定式化では異なるが、ACIは他の物理駆動の歪み補正アプローチと概念上の類似点を共有しており、データ駆動型ディープラーニング(DL)モデルとの相補的な統合の恩恵を受けている。
従来の乱流緩和戦略とディープラーニングを結合した最近の研究から着想を得た本研究では、AICとニューラルネットワークベースの手法の統合の可能性について検討する。
データ駆動型モデルとACIを結合するための概念的枠組みを概説し、学習された表現がACIの相関注入機構を有意に支持できる条件を特定する。
代表的な例として、我々は畳み込みニューラルネットワーク(CNN)とトランスファーラーニングアプローチを用いて、学習モデルがACIと連動してどのように動作するかを調べる。
この探索的研究は、実現可能な実装経路を示し、将来のACI-DLハイブリッドアーキテクチャの可能性を評価するための初期の基盤を確立し、ACIと現代のDLモデルのより広範な相乗的相互作用を評価するためのステップを示す。
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