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相似文献
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1.
基于统计光学的无透镜鬼成像数值模拟与实验验证   总被引:1,自引:3,他引:1  
张明辉  魏青  沈夏  刘永峰  刘红林  韩申生 《光学学报》2007,27(10):1858-1866
作为量子信息领域分支的鬼成像,由于物体的像将出现在不包含物体的光路上的特点,使得这一领域的研究引人入胜。一度认为,只有基于纠缠态双光子的纠缠光源,才能实现鬼成像;但近年来的研究表明,经典热光场也能实现这一过程。从经典统计光学入手,建立了热光场的数值模型,模拟符合热光特性的光场变化、光场传播、以及物体透射函数对热光场的调制,进而从光强度起伏的关联函数中,分别重现振幅型物体和纯相位型物体的傅里叶变换图像;通过与真实实验结果的对比,表明基于统计光学原理的该数值模型所预测的实验结果,与真实的实验结果完全一致。  相似文献   

2.
采用样品转动结构的光学衍射层析技术存在"苹果核频谱缺失"的问题,为此,本文提出傅里叶衍射映射正约束迭代算法以恢复缺失频谱,实现高精度折射率层析成像.首先基于光学衍射层析成像原理,采用带有样品转动装置的数字全息显微成像系统记录下360°视角内各个角度的显微全息图,计算得到每个角度的复振幅像分布;然后运用傅里叶衍射映射和正约束迭代相结合的衍射层析成像算法,计算得到样品内部折射率的三维分布.实验结果表明,该方法能有效地恢复缺失频谱,高精度地测量微小样品内部的折射率三维分布.  相似文献   

3.
提出了一种用于振动物体表面快速测量的光学测试系统和方法。该系统采用结构光三维传感技术,利用时间平均法来实现对振动表面的测量和振动模式分析。用低帧频商用CCD相机记录由光栅投影到振动物体表面上形成的一系列变形正弦条纹,对获取的一帧变形条纹经过二维傅里叶变换、频谱滤波、逆傅里叶变换等处理得到调制物体振幅的零级贝塞尔函数分布。给出了该方法的理论分析,推导了相应的计算公式。计算机模拟和实验验证了该方法的可行性。实验证明,该方法具有数据获取速度快,全场非接触测量以及实验装置简单等优点。  相似文献   

4.
《光学技术》2013,(4):331-338
S变换可以看作是介于小波变换与窗口傅里叶变换之间的变换,具有很强的时频分析能力,它将一维信号变换为时间(空间)和频率的函数,称为瞬时S变换谱,在沿窗口移动方向上,S变换谱的叠加可得到全局信号的傅里叶频谱。在S变换用于条纹解调时,局部基频的正确提取是确保获得全局信号基频分量的关键。为此研究了不同的滤波过程对S变换解调条纹相位的影响,利用不同的滤波器,在对局部S频谱进行加权滤波后,叠加局部基频,得到全局基频分布,然后再利用逆傅里叶变换获得条纹的相位分布,从而重建被测物体的面形。讨论了阈值滤波、平顶高斯和平顶汉宁滤波、"脊"线拟合后的平顶高斯和平顶汉宁滤波在S变换轮廓术中的应用,通过计算机模拟和实验,初步对比了滤波效果。  相似文献   

5.
唐燕  陈文静 《光学学报》2007,27(8):1435-1439
将神经网络引入基于结构光投影的复杂物体三维面形测量。在测量过程中,利用神经网络强大的函数逼近能力,得到离散条纹图的连续逼近函数,从中解出物体的相位分布信息,获得物体的三维面形分布。应用神经网络方法,在结构光投影条件下,只需要获取一幅条纹图,便可以完成复杂物体的三维面形测量。该方法相比传统的傅里叶变换轮廓术,不存在滤波操作,不会在测量过程中丢失被测物体的高频分量,具有更高的空间带宽积和灵敏度,能准确测量出复杂物体的细节,更加适用于恢复复杂物体的三维面形。并且该方法在条纹图存在阴影的情况下与傅里叶变换轮廓术相比,能更好地提取出物体的相位信息,恢复物体的三维面形。模拟及实验均验证了该方法的可行性。  相似文献   

6.
X射线相位成像的最佳衬度   总被引:2,自引:2,他引:0  
张学龙  刘松  黄勇  张国营 《光子学报》2008,37(6):1217-1220
根据Zernike相衬观察法的基本思想和Fresnel–Kirchhoff衍射理论,采用傅里叶变换和卷积处理,考虑到临床实际,利用振幅近似和相位缓变条件,将X射线经过生物组织产生的相位改变转换成强度分布.在所导出的理论公式的基础上,作出相位衬度和吸收衬度与物平面到像平面距离的关系曲线.分析得到X射线相位衬度成像的最佳物像距离,并通过微聚焦X射线成像装置对蟑螂成像的实验加以验证,其结果表明理论所预言的成像最佳位置符合度较高.  相似文献   

7.
菲涅耳数字全息成像系统的脉冲响应分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
岑裕庭 《光学技术》2012,38(1):104-108
数字全息成像由CCD记录数字全息图后经过计算机数值重建物光波场,这个过程从傅里叶变换角度看等同于数字全息图的频谱分析。讨论了数字成像系统的脉冲响应函数,并分别推导了其实像、虚像、零级像在平面波和球面波照射下的波前复振幅分布。结果表明,实像和虚像是移位的夫琅和费衍射分布,而零级像是CCD光瞳的菲涅耳衍射分布,且与参考光波前分布无关。  相似文献   

8.
强度关联三维衍射层析的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种基于强度关联成像的新型三维衍射层析技术.利用强度关联成像技术(鬼成像)可实现无透镜傅里叶变换的特点,并结合衍射层析技术和二步相位恢复算法,使用波长为650 nm的赝热光实现了强度关联三维衍射层析.详细描述了强度关联三维衍射层析的基本原理以及具体实验结果,为在第三代同步辐射光源实现非相干X光衍射成像积累了经验.  相似文献   

9.
张云庆 《应用光学》2003,24(6):45-48
概述用衍射法监测物体的几何参数和空间位置。提出用频率光谱相位分辨率对物体进行监测以提高灵敏度和监测精度,这需使用一个具有信息处理功能的光学系统,该系统能连续完成物体传递函数中的傅里叶变换和频谱的菲涅耳变换。实验结果表明,利用被监测几何参数和空间位置的物体频谱相可完成监测工作。  相似文献   

10.
CCD抽样对傅里叶变换轮廓术的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
从傅里叶变换轮廓术(FTP)原理入手,分析了傅里叶变换过程中频谱的产生,给出了CCD像元信号强度及其经抽样后的变形条纹的表达式,得出了变形条纹的傅里叶频谱式,其频谱是原连续函数的频谱在频域内的无限重复,即"频谱岛"。频谱中除了基频外,还产生了二级、三级等的高级频谱。给出了抽样条件及满足抽样条件的方法:当抽样频率与光栅基频的比值m>4时可以恢复物体的面形,反之不能;减小抽样间隔可以使m>4。给出了实验结果:当m=2.0883时,物体面形没有恢复;当m=16.6667时,物体面形得到了恢复。实验结果证明了理论分析的正确性。  相似文献   

11.
石鹏  曹国威  李永平 《中国物理 B》2010,19(7):74201-074201
Two physical interpretations of chirp transform related to Fresnel diffraction and Wigner distribution function are given.The chirp transform can be regarded as a Fresnel diffraction observed on a spherical tangent to the diffraction plane,or a rotation and stretching transformation of the Wigner distribution function space.A general fast algorithm for the numerical calculation of chirp transform is developed by employing two fast Fourier transform algorithms.The algorithm,by which a good evaluation can be achieved,unifies the calculations of Fresnel diffraction,arbitrary fractionalorder Fourier transforms and other scalar diffraction systems.The algorithm is used to calculate the Fourier transform of a Gaussian function and the Fourier transform,the Fresnel transform,the Fractional-order Fourier transforms of a rectangle function to evaluate the performance of this algorithm.The calculated results are in good agreement with the analytical results,both in the amplitude and phase.  相似文献   

12.
The synthesis of a matched spatial filter based on holographic methods requires that the spatial frequency band in which the holographic fringe pattern with the best modulation is formed be tuned to the appropriate weighting at the Fourier transform plane of the spatial frequencies of the input object to be studied. For this purpose both the spectral intensity distribution of an input object at the Fourier transform plane and the intensity distribution of a reference beam at that plane must be accurately known beforehand. A two-dimensional diffraction pattern sampling system has been constructed which enables the Fourier spectral intensity distribution of the input object and the reference beam intensity distribution to be faithfully recorded. A preliminary experimental study shows the usefulness of this system.  相似文献   

13.
利用相位模板实现数字全息超分辨成像   总被引:2,自引:2,他引:0  
袁操今  翟宏琛 《光子学报》2014,39(5):893-896
为了简化数字全息超分辨记录系统,分别在其物光和参考光部分引入一块相位模板,以获得垂直和倾斜方向照明物体的光束和具有不同载波频率的参考光束.当这些具有不同照射方向的光透过物体后,可以使CCD在位置固定的情况下记录到携带低频和高频信息的物体衍射场,不同载波频率的参考光则保证了高频和低频信息在复合全息图的频谱面上能够相互分离.实验结果证明,通过将记录到的物体高频和低频信息合成,可以获得超出系统衍射极限分辨率的再现像.  相似文献   

14.
理论分析了X射线衍射位相成像和近场位相恢复算法。定义了一个最佳成像距离,给出了基于最佳成像距离和特征空间频率的衍射场光强分布新的表达形式。基于模拟位相物体给出了数值模拟结果。由此得出了探测距离和多色辐照对相衬图像和位相恢复结果的影响。本文给出的结果将对同轴x射线相衬成像实验具有一定的指导作用。  相似文献   

15.
应用傅里叶变换轮廓术测量物体三维面形时,当被测物体形状复杂或是被噪声严重污染时,导致频谱分布展宽,发生频谱混叠现象,基频提取困难,无法准确恢复物体的三维面型.提出了基于小波分解的傅里叶变换轮廓术,采用小波变换的方法对变形条纹图进行二维多尺度分解,重构被测物的背景图像,滤出图像的零频成分,得到相对变形条纹.运用小波变换与傅里叶变换轮廓术相结合的方法,只需拍摄一幅变形条纹图,将被测物体与背景分离,不受背景成分的影响,且易于基频信息的提取,降低了对滤波器的要求.实验证明该方法较好地防止了频谱的混叠问题,提高了测量范围与解相精度.  相似文献   

16.
Li D  Wang P  Li X  Yang H  Chen H 《Optics letters》2005,30(5):492-494
A new iterative algorithm to be used to precisely reconstruct near-field distribution from an interferogram of a laser output generated by a cyclic radial-shearing interferometer is proposed. First, by use of a window function around the zero-frequency part of the Fourier transform of the interferogram and calculation of the inverse Fourier transform of the zero-frequency part, we obtain the background intensity distribution of the interferogram. Then, according to the iterative algorithm, the near-field distribution of the laser output is precisely reconstructed from the background intensity distribution obtained in the first step. A numerical simulation and an actual experiment of the near-field reconstruction of the laser output with arbitrary amplitude distribution are implemented successfully.  相似文献   

17.
张海燕  阮敏  朱文发  柴晓冬 《中国物理 B》2016,25(12):124304-124304
In this paper, we investigate the diffraction tomography for quantitative imaging damages of partly through-thickness holes with various shapes in isotropic plates by using converted and non-converted scattered Lamb waves generated numerically. Finite element simulations are carried out to provide the scattered wave data. The validity of the finite element model is confirmed by the comparison of scattering directivity pattern(SDP) of circle blind hole damage between the finite element simulations and the analytical results. The imaging method is based on a theoretical relation between the one-dimensional(1D) Fourier transform of the scattered projection and two-dimensional(2D) spatial Fourier transform of the scattering object. A quantitative image of the damage is obtained by carrying out the 2D inverse Fourier transform of the scattering object. The proposed approach employs a circle transducer network containing forward and backward projections, which lead to so-called transmission mode(TMDT) and reflection mode diffraction tomography(RMDT),respectively. The reconstructed results of the two projections for a non-converted S0 scattered mode are investigated to illuminate the influence of the scattering field data. The results show that Lamb wave diffraction tomography using the combination of TMDT and RMDT improves the imaging effect compared with by using only the TMDT or RMDT. The scattered data of the converted A0 mode are also used to assess the performance of the diffraction tomography method. It is found that the circle and elliptical shaped damages can still be reasonably identified from the reconstructed images while the reconstructed results of other complex shaped damages like crisscross rectangles and racecourse are relatively poor.  相似文献   

18.
Echo-planar rotating-frame imaging   总被引:1,自引:0,他引:1  
A new rotating-frame imaging method that produces a complete cross section of an object in a single experiment is reported. The echo planar rotating frame imaging (EPROFI) technique uses two perpendicular RF gradients for two-dimensional spatial encoding and fully exploits the formation of rotary echoes for fast sampling of spatial frequencies. The acquisition scheme yields the Fourier transform of the spin distribution on Cartesian coordinates for straightforward image reconstruction. Implementation of the technique on a low-field portable NMR probe is described and results are presented for test objects with different geometries.  相似文献   

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