O ruído proveniente da natureza coerente da luz laser é o flagelo da holografia digital, reduzindo a qualidade das imagens holográficas abaixo das fotografias convencionais. Agora, Pasquale Memmolo do ISASI-CNR e colaboradores praticamente eliminaram esse ruído usando um algoritmo de dois estágios que exibiu melhorias qualitativas e quantitativas em relação às técnicas de redução de ruído desenvolvidas recentemente. Em particular, o algoritmo reduziu o ruído nas regiões de fundo em 98 por cento e nas regiões de sinal em 92 por cento.
A holografia digital é uma técnica de imagem poderosa para sistemas de visão e exibição em 3-D. Contudo, o uso de fontes de luz coerentes introduz fenômenos visuais irritantes, ou seja, ruído de manchas, um efeito de interferência intrínseca devido ao laser. Esse ruído coerente degrada gravemente a qualidade de reconstrução correspondente em sistemas holográficos. A redução da coerência da luz, projetando a fonte do laser ou gravando e combinando vários hologramas, foram as duas técnicas principais para resolver este problema. Em particular, A holografia digital multi-look (MLDH) é uma das técnicas mais eficientes para melhorar a qualidade das reconstruções numéricas e ópticas. No entanto, vários métodos foram propostos para reduzir o ruído dos hologramas através da implementação de processos sofisticados, que são normalmente aplicados em reconstruções numéricas de hologramas digitais para aprimoramento de visualização de imagem. Muito poucos métodos para trabalhar diretamente em hologramas gravados para melhorar a qualidade foram desenvolvidos.
Entre esses métodos, A filtragem de correspondência de bloco 3-D (BM3D) demonstrou recursos de eliminação de ruído muito poderosos no campo do processamento de imagem digital, por meio de um agrupamento de blocos e estratégia de filtragem colaborativa. Contudo, este método requer um certo nível de relação sinal-ruído (SNR) inicial das imagens a serem processadas; de outra forma, um agrupamento incorreto pode ocorrer, reduzindo a qualidade da reconstrução. Para superar essa limitação, a filtragem preliminar é normalmente empregada no caso de imagens com baixo SNR, como no caso de hologramas digitais.
Os pesquisadores implementaram uma ação conjunta do MLDH, agrupamento e filtragem colaborativa. A técnica alcança reconstruções numéricas de alta qualidade em holografia digital. Eles se referem a este método proposto como MLDH-BM3D. Em particular, O pré-processamento de MLDH alcança a etapa de agrupamento aprimorada, garantindo melhores condições de trabalho para os blocos de processamento iterativo da filtragem 3-D esparsa colaborativa. Eles demonstraram que MLDH e BM3D podem ser considerados como etapas complementares, misturar métodos inteligentes de gravação óptica e processamento numérico. A abordagem funciona de forma eficiente para holografia digital de comprimentos de onda únicos e múltiplos, alcançando supressão de ruído de até 98 por cento, demonstrando assim reconstruções holográficas 3D de alta qualidade que podem ser consideradas "sem ruído" para a visão humana.
Este resultado impressionante pode abrir caminho para a próxima geração de sistemas de imagens holográficas baseados na tecnologia laser.
