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重构光纤-光子集成芯片(PIC)端口耦合三维(3D)场景，是提高耦合效率的关键。本文提出了针对原始图像的信号预处理算法，通过构造空间平均去噪滤波模型和Sobel边缘锐化算子，为3D图像重构提供可靠的数据。针对InP基PIC芯片耦合基本图像数据，采用5×5、5×15均值滤波平滑去噪后，抑制了表面噪声，对去噪的图像进行边缘锐化处理后使得PIC波导、光纤楔形端部边缘清晰。