確率的共鳴を用いたネマティック液晶を用いたノイズの多い画像の復元

Reconstruction of noisy images via stochastic resonance in nematic liquid crystals.

• Xingpan Feng
• Hongjun Liu
• Nan Huang
• Zhaolu Wang
• Yongbin Zhang

抄録

我々はネマティック液晶を非線形媒体として用いて、ノイズを犠牲にしても信号が成長するストキャスティック共鳴を用いてノイズの多い画像を復元する。このプロセスを理論的に解析し、相互相関を数値的に計算した。その結果、出力画像の品質は、入力ノイズ強度、印加電圧、ノイズ光の相関長に影響されることがわかった。これらのパラメータを最適化することで、ノイズが隠れた画像を効果的に回復することができる。この結果は、ネマチック液晶が、分子再配向非線形性を持つ変調不安定性に基づく確率共鳴を介したノイズ画像の再構成に利用できることを示唆している。

We employ nematic liquid crystals as the nonlinear medium to recover noisy images via stochastic resonance, in which nonlinear coupling allows signals to grow at the expense of noise. The process is theoretically analyzed and the cross-correlation is numerically calculated. It is found that the quality of output images is affected by the input noise intensity, the applied voltage and the correlation length of noise light. Noise-hidden images can be effectively recovered by optimizing these parameters. The results suggest that nematic liquid crystals can be used for reconstruction of noisy images via stochastic resonance based on modulation instability with molecule reorientation nonlinearity.