Il rumore originato dalla natura coerente della luce laser è il flagello dell'olografia digitale, riducendo la qualità delle immagini olografiche al di sotto di quella delle fotografie convenzionali. Ora, Pasquale Memmolo dell'ISASI-CNR e collaboratori hanno praticamente eliminato tale rumore utilizzando un algoritmo a due stadi che ha mostrato miglioramenti sia qualitativi che quantitativi rispetto alle tecniche di de-noising recentemente sviluppate. In particolare, l'algoritmo ha ridotto il rumore nelle regioni di sfondo del 98 percento e nelle regioni di segnale del 92 percento.
L'olografia digitale è una potente tecnica di imaging per sistemi di visione e visualizzazione 3D. Però, l'utilizzo di sorgenti luminose coerenti introduce fenomeni visivi fastidiosi, vale a dire rumore di macchiolina, un effetto di interferenza intrinseco dovuto al laser. Tale rumore coerente degrada gravemente la corrispondente qualità di ricostruzione nei sistemi olografici. La riduzione della coerenza della luce, ingegnerizzando la sorgente laser o registrando e combinando più ologrammi, erano le due tecniche principali per affrontare questo problema. In particolare, L'olografia digitale multi-look (MLDH) è una delle tecniche più efficienti per migliorare la qualità delle ricostruzioni sia numeriche che ottiche. Tuttavia, sono stati proposti diversi metodi per ridurre il rumore degli ologrammi implementando processi sofisticati, che sono tipicamente applicati su ricostruzioni numeriche di ologrammi digitali per il miglioramento della visualizzazione delle immagini. Sono stati sviluppati pochissimi metodi per lavorare direttamente su ologrammi registrati per migliorare la qualità.
Tra questi metodi, Il filtraggio di corrispondenza dei blocchi 3D (BM3D) ha dimostrato capacità di denoising molto potenti nel campo dell'elaborazione di immagini digitali, mediante una strategia di raggruppamento a blocchi e di filtraggio collaborativo. Però, questo metodo richiede un certo livello del rapporto segnale/rumore iniziale (SNR) delle immagini da elaborare; altrimenti, potrebbe verificarsi un raggruppamento errato, riducendo la qualità della ricostruzione. Per superare questo limite, il filtraggio preliminare è tipicamente impiegato nel caso di immagini con basso SNR, come nel caso degli ologrammi digitali.
I ricercatori hanno implementato un'azione congiunta di MLDH, raggruppamento e filtraggio collaborativo. La tecnica consente di ottenere ricostruzioni numeriche di alta qualità in olografia digitale. Si riferiscono a questo metodo proposto come MLDH-BM3D. In particolare, La pre-elaborazione MLDH raggiunge il passaggio di raggruppamento avanzato, garantire migliori condizioni di lavoro per i blocchi di elaborazione iterativa del filtraggio 3D sparso collaborativo. Hanno dimostrato che MLDH e BM3D possono essere considerati passaggi complementari, mescolando metodi di registrazione ottica intelligente ed elaborazione numerica. L'approccio funziona in modo efficiente per l'olografia digitale di lunghezze d'onda sia singole che multiple, ottenere una soppressione del rumore fino al 98 percento, dimostrando così ricostruzioni 3D olografiche di altissima qualità che possono essere considerate "senza rumore" per la visione umana.
Questo risultato impressionante può aprire la strada alla prossima generazione di sistemi di imaging olografico basati sulla tecnologia laser.
