Abstract

A colored object encoding scheme in a ghost imaging (GI) system using orbital angular momentum is investigated. A colored object is decomposed into three components and then each component is obtained in the idler arm using a multiple grayscale encoding scheme. Afterward, we synthesize the three reconstructed components into a colored image. The scheme is conducted and then presented through numerical simulations and experiments. The simulation result shows that the average peak signal-to-noise ratio (PSNR) is at 21.636 for the reconstructed color of the "Lena" image with 255 gray scales. The experiment also shows that the PSNR is 8.082 for the reconstructed color of the "NUPT" characters. The successful imaging of colored objects extends the further use of the GI technique.

© 2013 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, J. Mod. Opt. 54, 2381 (2007).
  2. R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, Phy. Rev. A 77, 041801(R) (2008).
  3. Y. H. Shih, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 1016 (2007).
  4. R. S. Bennink, S. J. Bentley, R. W. Boyd, and J. C. Howell, Phys. Rev. Lett. 92, 033601 (2004).
  5. O. Edfors and A. J. Johansson, IEEE Trans. Antennas Propagation 60, 1126 (2012).
  6. T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, 3429 (1995).
  7. A. Gatti, E. Brambilla, M. Bache, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 93, 093602 (2004).
  8. J. Cheng and S. S. Han, Phys. Rev. Lett. 92, 093903 (2004).
  9. A. Valencia, G. Scarcelli, M. D. Angelo, and Y. H. Shih, Phys. Rev. Lett. 94, 3601 (2005).
  10. F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 3602 (2005).
  11. D. Zhang, Y. H. Zhai, L. A. Wu, and X. H. Chen, Opt. Lett. 30, 2354 (2005).
  12. W. L. Gong and S. S. Han, Phys. Rev. A 374, 1005 (2010).
  13. B. Cao, C. Zhang, and P. Ou, Chin. Opt. Lett. 9, 081102 (2011).
  14. B. I. Erkmen and J. H. Shapiro, Adv. Opt. Photon. 2, 405 (2010).
  15. J. H. Shapiro, Phys. Rev. A 78, 061802 (2008).
  16. O. Katz, Y. Bromberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 95, 131110 (2009).
  17. F. Ferri, D. Magatti, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).
  18. D. Duan and Y. Xia, Chin. Opt. Lett. 10, 031102 (2012).
  19. N. D. Hardy, "Analyzing and improving image quality in reflective ghost imaging", MS. Thesis (Massachusetts Institute of Technology, 2011).
  20. B. Jack, J. Leach, J. Romero, S. Franke-Arnold, M. Ritsch-Marte, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 103, 083602 (2009).
  21. S. M. Zhao, J. Ding, X. L. Dong, and B. Y. Zheng, Chin. Phys. Lett. 28, 124207 (2011).
  22. J. Ding and S. M. Zhao, J. NUPT 31, 2 (2011).
  23. S. Franke-Arnold, S. M. Barnett, M. J. Padgett, and L. Allen, Phys. Rev. A 65, 3823 (2002).
  24. H. Li, Z. Chen, J. Xiong and G. H. Zeng, Opt. Express 20, 2956 (2012).
  25. A. Koschan and M. Abidi, Digital Color Image Processing (Wiley-Interscience, New Jersey, 2008).
  26. J. Leach, B. Jack, J. Romero, M. Ritsch-Marte, R. W. Boyd, A. K. Jha, S. M. Barnett, S. Franke-Arnold, and M. J. Padgett, Opt. Express 17, 8287 (2009).

2012

2011

B. Cao, C. Zhang, and P. Ou, Chin. Opt. Lett. 9, 081102 (2011).

S. M. Zhao, J. Ding, X. L. Dong, and B. Y. Zheng, Chin. Phys. Lett. 28, 124207 (2011).

J. Ding and S. M. Zhao, J. NUPT 31, 2 (2011).

2010

W. L. Gong and S. S. Han, Phys. Rev. A 374, 1005 (2010).

F. Ferri, D. Magatti, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).

B. I. Erkmen and J. H. Shapiro, Adv. Opt. Photon. 2, 405 (2010).

2009

O. Katz, Y. Bromberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 95, 131110 (2009).

J. Leach, B. Jack, J. Romero, M. Ritsch-Marte, R. W. Boyd, A. K. Jha, S. M. Barnett, S. Franke-Arnold, and M. J. Padgett, Opt. Express 17, 8287 (2009).

B. Jack, J. Leach, J. Romero, S. Franke-Arnold, M. Ritsch-Marte, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 103, 083602 (2009).

2008

J. H. Shapiro, Phys. Rev. A 78, 061802 (2008).

R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, Phy. Rev. A 77, 041801(R) (2008).

2007

Y. H. Shih, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 1016 (2007).

R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, J. Mod. Opt. 54, 2381 (2007).

2005

D. Zhang, Y. H. Zhai, L. A. Wu, and X. H. Chen, Opt. Lett. 30, 2354 (2005).

A. Valencia, G. Scarcelli, M. D. Angelo, and Y. H. Shih, Phys. Rev. Lett. 94, 3601 (2005).

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 3602 (2005).

2004

A. Gatti, E. Brambilla, M. Bache, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 93, 093602 (2004).

J. Cheng and S. S. Han, Phys. Rev. Lett. 92, 093903 (2004).

R. S. Bennink, S. J. Bentley, R. W. Boyd, and J. C. Howell, Phys. Rev. Lett. 92, 033601 (2004).

2002

S. Franke-Arnold, S. M. Barnett, M. J. Padgett, and L. Allen, Phys. Rev. A 65, 3823 (2002).

1995

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, 3429 (1995).

Allen, L.

S. Franke-Arnold, S. M. Barnett, M. J. Padgett, and L. Allen, Phys. Rev. A 65, 3823 (2002).

Angelo, M. D.

A. Valencia, G. Scarcelli, M. D. Angelo, and Y. H. Shih, Phys. Rev. Lett. 94, 3601 (2005).

Bache, M.

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 3602 (2005).

A. Gatti, E. Brambilla, M. Bache, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 93, 093602 (2004).

Barnett, S. M.

J. Leach, B. Jack, J. Romero, M. Ritsch-Marte, R. W. Boyd, A. K. Jha, S. M. Barnett, S. Franke-Arnold, and M. J. Padgett, Opt. Express 17, 8287 (2009).

B. Jack, J. Leach, J. Romero, S. Franke-Arnold, M. Ritsch-Marte, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 103, 083602 (2009).

S. Franke-Arnold, S. M. Barnett, M. J. Padgett, and L. Allen, Phys. Rev. A 65, 3823 (2002).

Bennink, R. S.

R. S. Bennink, S. J. Bentley, R. W. Boyd, and J. C. Howell, Phys. Rev. Lett. 92, 033601 (2004).

Bentley, S. J.

R. S. Bennink, S. J. Bentley, R. W. Boyd, and J. C. Howell, Phys. Rev. Lett. 92, 033601 (2004).

Boyd, R. W.

Brambilla, E.

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 3602 (2005).

A. Gatti, E. Brambilla, M. Bache, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 93, 093602 (2004).

Bromberg, Y.

O. Katz, Y. Bromberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 95, 131110 (2009).

Cao, B.

Chen, X. H.

Chen, Z.

Cheng, J.

J. Cheng and S. S. Han, Phys. Rev. Lett. 92, 093903 (2004).

Deacon, K.

R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, Phy. Rev. A 77, 041801(R) (2008).

R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, J. Mod. Opt. 54, 2381 (2007).

Ding, J.

J. Ding and S. M. Zhao, J. NUPT 31, 2 (2011).

S. M. Zhao, J. Ding, X. L. Dong, and B. Y. Zheng, Chin. Phys. Lett. 28, 124207 (2011).

Dong, X. L.

S. M. Zhao, J. Ding, X. L. Dong, and B. Y. Zheng, Chin. Phys. Lett. 28, 124207 (2011).

Duan, D.

Edfors, O.

O. Edfors and A. J. Johansson, IEEE Trans. Antennas Propagation 60, 1126 (2012).

Erkmen, B. I.

Ferri, F.

F. Ferri, D. Magatti, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 3602 (2005).

Franke-Arnold, S.

B. Jack, J. Leach, J. Romero, S. Franke-Arnold, M. Ritsch-Marte, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 103, 083602 (2009).

J. Leach, B. Jack, J. Romero, M. Ritsch-Marte, R. W. Boyd, A. K. Jha, S. M. Barnett, S. Franke-Arnold, and M. J. Padgett, Opt. Express 17, 8287 (2009).

S. Franke-Arnold, S. M. Barnett, M. J. Padgett, and L. Allen, Phys. Rev. A 65, 3823 (2002).

Gatti, A.

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 3602 (2005).

A. Gatti, E. Brambilla, M. Bache, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 93, 093602 (2004).

Gong, W. L.

W. L. Gong and S. S. Han, Phys. Rev. A 374, 1005 (2010).

Han, S. S.

W. L. Gong and S. S. Han, Phys. Rev. A 374, 1005 (2010).

J. Cheng and S. S. Han, Phys. Rev. Lett. 92, 093903 (2004).

Howell, J. C.

R. S. Bennink, S. J. Bentley, R. W. Boyd, and J. C. Howell, Phys. Rev. Lett. 92, 033601 (2004).

Jack, B.

J. Leach, B. Jack, J. Romero, M. Ritsch-Marte, R. W. Boyd, A. K. Jha, S. M. Barnett, S. Franke-Arnold, and M. J. Padgett, Opt. Express 17, 8287 (2009).

B. Jack, J. Leach, J. Romero, S. Franke-Arnold, M. Ritsch-Marte, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 103, 083602 (2009).

Jha, A. K.

Johansson, A. J.

O. Edfors and A. J. Johansson, IEEE Trans. Antennas Propagation 60, 1126 (2012).

Katz, O.

O. Katz, Y. Bromberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 95, 131110 (2009).

Leach, J.

B. Jack, J. Leach, J. Romero, S. Franke-Arnold, M. Ritsch-Marte, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 103, 083602 (2009).

J. Leach, B. Jack, J. Romero, M. Ritsch-Marte, R. W. Boyd, A. K. Jha, S. M. Barnett, S. Franke-Arnold, and M. J. Padgett, Opt. Express 17, 8287 (2009).

Li, H.

Lugiato, L. A.

F. Ferri, D. Magatti, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 3602 (2005).

A. Gatti, E. Brambilla, M. Bache, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 93, 093602 (2004).

Magatti, D.

F. Ferri, D. Magatti, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 3602 (2005).

Meyers, R.

R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, Phy. Rev. A 77, 041801(R) (2008).

R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, J. Mod. Opt. 54, 2381 (2007).

Ou, P.

Padgett, M. J.

J. Leach, B. Jack, J. Romero, M. Ritsch-Marte, R. W. Boyd, A. K. Jha, S. M. Barnett, S. Franke-Arnold, and M. J. Padgett, Opt. Express 17, 8287 (2009).

B. Jack, J. Leach, J. Romero, S. Franke-Arnold, M. Ritsch-Marte, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 103, 083602 (2009).

S. Franke-Arnold, S. M. Barnett, M. J. Padgett, and L. Allen, Phys. Rev. A 65, 3823 (2002).

Pittman, T. B.

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, 3429 (1995).

Ritsch-Marte, M.

B. Jack, J. Leach, J. Romero, S. Franke-Arnold, M. Ritsch-Marte, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 103, 083602 (2009).

J. Leach, B. Jack, J. Romero, M. Ritsch-Marte, R. W. Boyd, A. K. Jha, S. M. Barnett, S. Franke-Arnold, and M. J. Padgett, Opt. Express 17, 8287 (2009).

Romero, J.

J. Leach, B. Jack, J. Romero, M. Ritsch-Marte, R. W. Boyd, A. K. Jha, S. M. Barnett, S. Franke-Arnold, and M. J. Padgett, Opt. Express 17, 8287 (2009).

B. Jack, J. Leach, J. Romero, S. Franke-Arnold, M. Ritsch-Marte, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 103, 083602 (2009).

Scarcelli, G.

A. Valencia, G. Scarcelli, M. D. Angelo, and Y. H. Shih, Phys. Rev. Lett. 94, 3601 (2005).

Sergienko, A. V.

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, 3429 (1995).

Shapiro, J. H.

B. I. Erkmen and J. H. Shapiro, Adv. Opt. Photon. 2, 405 (2010).

J. H. Shapiro, Phys. Rev. A 78, 061802 (2008).

Shih, Y. H.

R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, Phy. Rev. A 77, 041801(R) (2008).

Y. H. Shih, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 1016 (2007).

R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, J. Mod. Opt. 54, 2381 (2007).

A. Valencia, G. Scarcelli, M. D. Angelo, and Y. H. Shih, Phys. Rev. Lett. 94, 3601 (2005).

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, 3429 (1995).

Silberberg, Y.

O. Katz, Y. Bromberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 95, 131110 (2009).

Strekalov, D. V.

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, 3429 (1995).

Valencia, A.

A. Valencia, G. Scarcelli, M. D. Angelo, and Y. H. Shih, Phys. Rev. Lett. 94, 3601 (2005).

Wu, L. A.

Xia, Y.

Zeng, J. Xiong and G. H.

Zhai, Y. H.

Zhang, C.

Zhang, D.

Zhao, S. M.

J. Ding and S. M. Zhao, J. NUPT 31, 2 (2011).

S. M. Zhao, J. Ding, X. L. Dong, and B. Y. Zheng, Chin. Phys. Lett. 28, 124207 (2011).

Zheng, B. Y.

S. M. Zhao, J. Ding, X. L. Dong, and B. Y. Zheng, Chin. Phys. Lett. 28, 124207 (2011).

Adv. Opt. Photon.

Appl. Phys. Lett.

O. Katz, Y. Bromberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 95, 131110 (2009).

Chin. Opt. Lett.

Chin. Phys. Lett.

S. M. Zhao, J. Ding, X. L. Dong, and B. Y. Zheng, Chin. Phys. Lett. 28, 124207 (2011).

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.

Y. H. Shih, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 1016 (2007).

IEEE Trans. Antennas Propagation

O. Edfors and A. J. Johansson, IEEE Trans. Antennas Propagation 60, 1126 (2012).

J. Mod. Opt.

R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, J. Mod. Opt. 54, 2381 (2007).

J. NUPT

J. Ding and S. M. Zhao, J. NUPT 31, 2 (2011).

Opt. Express

Opt. Lett.

Phy. Rev. A

R. Meyers, K. Deacon, and Y. H. Shih, Phy. Rev. A 77, 041801(R) (2008).

Phys. Rev. A

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, 3429 (1995).

S. Franke-Arnold, S. M. Barnett, M. J. Padgett, and L. Allen, Phys. Rev. A 65, 3823 (2002).

W. L. Gong and S. S. Han, Phys. Rev. A 374, 1005 (2010).

J. H. Shapiro, Phys. Rev. A 78, 061802 (2008).

Phys. Rev. Lett.

B. Jack, J. Leach, J. Romero, S. Franke-Arnold, M. Ritsch-Marte, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 103, 083602 (2009).

F. Ferri, D. Magatti, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).

A. Gatti, E. Brambilla, M. Bache, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 93, 093602 (2004).

J. Cheng and S. S. Han, Phys. Rev. Lett. 92, 093903 (2004).

A. Valencia, G. Scarcelli, M. D. Angelo, and Y. H. Shih, Phys. Rev. Lett. 94, 3601 (2005).

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 3602 (2005).

R. S. Bennink, S. J. Bentley, R. W. Boyd, and J. C. Howell, Phys. Rev. Lett. 92, 033601 (2004).

Other

N. D. Hardy, "Analyzing and improving image quality in reflective ghost imaging", MS. Thesis (Massachusetts Institute of Technology, 2011).

A. Koschan and M. Abidi, Digital Color Image Processing (Wiley-Interscience, New Jersey, 2008).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.