基于非相干光自参考数字全息相位重建技术研究

论文摘要

数字全息术能够充分记录物光场的信息,是一种很有前景的三维成像技术,作为先进计算机技术与光电探测器相结合的产物,不仅可以同时获得物体的振幅和相位信息,而且能够实现在二维平面上记录一个三维物体的全息图,并在计算机中以数字化的方式重建出物体的原始图像,是一种灵敏度较高的、全场的、无标记的、非接触的、可实时观测的三维成像技术。相比于传统的以激光作为光源的全息术,非相干光数字全息术是以非相干光作为光源,有效地减少了成像过程中噪声的影响,采用光电探测器件对全息图进行记录,利用计算机对记录的全息图进行重建,能够有效地消除成像系统中光学器件所产生的像差和畸变的影响,对全息图进行快速计算得到物体的信息,实现物体三维信息的重构;采用光电探测器件对全息图进行记录曝光时间较短、控制比较准确、可实现对物体的瞬间记录、有较高的灵敏性。基于非相干光自参考数字全息相位重建技术研究,主要从全息术的发展历程、现阶段的发展情况以及数字全息术的优势,阐明了目前数字全息相位重建的意义。数字全息重建的研究目的是解决数字全息显微术中相位重建精度问题,通过优化光路设计、对附加相位进行补偿以实现高精准位相的重建、提高成像系统的分辨率。基于非相干光自参考数字全息相位重建技术,是在非相干光光源照明下由CCD记录物体的全息图,通过计算机对全息图进行重建能够有效地消除成像系统中光学元件所产生的像差和畸变的影响,通过数值重建来获得物光场的复振幅信息,对物光场的复振幅信息进行求反正切函数获得物体的包裹相位,对包裹相位进行解包裹得到物体的相位信息,通过对相位进行补偿得到准确的光场相位,最终实现物体三维信息的重构。本论文对非相干光数字全息图的记录、再现、相位获取以及相位补偿做了详细的介绍。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张敏敏

导师: 潘志峰

关键词: 非相干全息术,相位重建,相位解包裹,相位补偿

来源: 郑州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,计算机软件及计算机应用

单位: 郑州大学

分类号: O438.1;TP391.41

总页数: 55

文件大小: 3115K

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