Le bruit provenant de la nature cohérente de la lumière laser est le fléau de l'holographie numérique, réduisant la qualité des images holographiques en deçà de celle des photographies conventionnelles. Maintenant, Pasquale Memmolo de l'ISASI-CNR et ses collaborateurs ont pratiquement éliminé ce bruit en utilisant un algorithme en deux étapes qui a montré une amélioration à la fois qualitative et quantitative par rapport aux techniques de débruitage récemment développées. En particulier, l'algorithme a réduit le bruit dans les régions d'arrière-plan de 98 % et dans les régions de signal de 92 %.
L'holographie numérique est une technique d'imagerie puissante pour les systèmes de vision et d'affichage 3D. Cependant, l'utilisation de sources lumineuses cohérentes introduit des phénomènes visuels gênants, à savoir le bruit de speckle, un effet d'interférence intrinsèque dû au laser. Un tel bruit cohérent dégrade sévèrement la qualité de reconstruction correspondante dans les systèmes holographiques. La réduction de la cohérence lumineuse, en concevant la source laser ou en enregistrant et en combinant plusieurs hologrammes, étaient les deux principales techniques pour résoudre ce problème. En particulier, L'holographie numérique multi-look (MLDH) est l'une des techniques les plus efficaces pour améliorer la qualité des reconstructions numériques et optiques. Néanmoins, plusieurs méthodes ont été proposées pour réduire le bruit des hologrammes en mettant en œuvre des procédés sophistiqués, qui sont généralement appliqués sur des reconstructions numériques d'hologrammes numériques pour l'amélioration de la visualisation d'images. Très peu de méthodes permettant de travailler directement sur des hologrammes enregistrés pour améliorer la qualité ont été développées.
Parmi ces méthodes, Le filtrage par correspondance de blocs 3D (BM3D) a démontré des capacités de débruitage très puissantes dans le domaine du traitement d'images numériques, grâce à une stratégie de regroupement de blocs et de filtrage collaboratif. Cependant, cette méthode nécessite un certain niveau du rapport signal sur bruit (SNR) initial des images à traiter; autrement, un regroupement incorrect pourrait se produire, réduire la qualité de la reconstruction. Pour surmonter cette limite, un filtrage préalable est typiquement employé dans le cas d'images à faible SNR, comme dans le cas des hologrammes numériques.
Les chercheurs ont mis en place une action commune de la MLDH, regroupement et filtrage collaboratif. La technique permet d'obtenir des reconstructions numériques de haute qualité en holographie numérique. Ils appellent cette méthode proposée MLDH-BM3D. En particulier, Le pré-traitement MLDH réalise l'étape de regroupement amélioré, assurer de meilleures conditions de travail pour les blocs de traitement itératif du filtrage 3-D épars collaboratif. Ils ont démontré que MLDH et BM3D peuvent être considérés comme des étapes complémentaires, mélange de méthodes d'enregistrement optique intelligentes et de traitement numérique. L'approche fonctionne efficacement pour l'holographie numérique de longueurs d'onde simples et multiples, atteindre une suppression du bruit jusqu'à 98 %, démontrant ainsi des reconstructions holographiques 3-D de très haute qualité qui peuvent être considérées comme "sans bruit" pour la vision humaine.
Ce résultat impressionnant peut ouvrir la voie à la prochaine génération de systèmes d'imagerie holographique basés sur la technologie laser.
