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一种实现单步相移无透镜傅里叶同轴数字全息的倒频谱技术 总被引:1,自引:1,他引:0
在数字全息技术中无透镜傅里叶同轴数字全息具有高分辨,再现速度快等优点,因此有着广泛的应用前景,但它也存在再现像与直透光场及其共轭像重叠,较难分离的缺点。针对这一问题,在分析了无透镜傅里叶同轴数字全息图记录和再现原理的基础上,提出了单步相移倒频谱技术,并在理论上分析了该技术对分离出清晰再现像的可能性和该技术适用的关键条件。通过仿真实验进行了验证,结果表明:单步相移倒频谱技术能够较好地解决无透镜傅里叶同轴数字全息技术中再现像与直透光场及其共轭像重合这一困难,得到清晰的再现像;同时给出了实际实验中单步相移倒频谱技术能够适用的条件参数,这为后面的进一步实验提供了参考依据。 相似文献
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相移同轴无透镜傅里叶数字全息的分析与实验 总被引:12,自引:4,他引:8
应用菲涅耳衍射和全息理论,详细分析了无透镜傅里叶变换数字全息图的记录、再现方法和再现像的特点,分析了相移数字全息图的记录和再现方法,并进行了相应的实验验证。结果表明:直接对无透镜傅里叶数字全息图进行傅里叶逆变换可同时得到与物体完全相同的再现像及其共轭像;同轴无透镜傅里叶数字全息术能最大程度满足CCD对采样条件的要求,从而可以增大记录物体的尺寸,减小记录距离,明显提高再现像的清晰度和分辨率;相移数字全息术能有效地消除数字再现光场中的零级光场和共轭像,显著提高再现像的信噪比。条件许可时,相移同轴无透镜傅里叶数字全息术是目前解决数字全息术中再现像的分离与满足采样条件之间矛盾的最佳方法。 相似文献
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针对目前三维物体计算全息算法数据量大、计算速度慢及共轭像影响再现效果问题,提出一种全息体视图计算方法。根据人眼双目视差立体视觉原理,由摄像机获取三维物体不同角度的二维序列视差图像,通过计算全息算法得到多视角全息图,合成三维物体全息体视图。在迭代傅里叶变换算法的基础上,采用预设初始相位并增加反馈因子的方法,提高相息图的计算效率。基于液晶空间光调制器构建光学系统,对计算的全息体视图进行了光学再现。结果表明:该方法有效地排除了共轭像的干扰,相息图的迭代计算效率提高30%以上,再现图像与目标图像的结构相似度大于0.85。 相似文献
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《中国光学》2020,(4)
数字同轴全息对刀技术中,再现像中的零级项和离焦共轭像会形成一个强而复杂的背景噪声作用在实像上,严重降低了再现像的质量。针对全息应用中的干扰像问题,提出了一种基于改进自蛇模型滤波的全息图像增强方法,改进后的自蛇模型令每次扩散中只根据初始图像的梯度来选择扩散力度。实验结果表明,改进后的自蛇模型能够避免在扩散过程中由于受大梯度背景噪声影响而出现的"伪轮廓"和边缘锯齿化,弥补了自蛇模型在全息图像应用中的不足。此外,与相位恢复法和多重再现法去干扰像效果相比较,本文提出的改进自蛇模型滤波法不仅对干扰像有更好的抑制作用,还能够增强刀具边缘,有利于实现微铣刀的数字全息对刀。 相似文献
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提出了一种基于基元全息图频谱分析的计算全息参考光角度选择方法.通过分析基元全息图的空间频谱成分,导出全息图正确再现需要满足的约束条件;求解了基于空间光调制器的计算全息再现系统的参考光角度取值范围;用N-LUT算法计算了成像距离为1 000mm时,一幅22.5mm×26.1mm的二维图像取不同参考光角度时的全息图,并进行了数字再现和光学再现实验.结果表明:参考光角度在0.893 8°到1.398 0°之间选择可以获得质量良好的再现像;参考光角度小于0.893 8°时,再现像与共轭像不能完全分离,参考光角度大于1.398 0°时,全息图频率过高会造成欠采样,导致再现像与下一级共轭像互相交叠.实验现象与理论分析一致,验证了参考光夹角选择方法的正确性. 相似文献
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为实现对相位物体的无损检测和成像,克服数字同轴全息相位物体成像技术在消除零级像和孪生像的干扰时存在的系列问题,提出一种基于Stokes参量的新的数字同轴全息技术。该方法区别于传统的利用干涉光场来记录原始像项的数字全息方法,通过测量物参光合成光束的Stokes参量来分别得到这两束光的振幅和相位差,从而准确、唯一地获得原始像项;再利用数字再现即可重构物光的振幅和相位信息。实验中对弱吸收的相位样品进行了测量,得到样品清晰的振幅和相位分布。结果表明,采用该方法对相位物体进行数字全息再现,可以克服传统同轴全息图中零级像和共轭像对相位物体信息的严重干扰,对于提取相位物体的振幅和相位信息是可行和有效的。 相似文献
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提出了一种在离轴数字全息再现过程中确定参考光角度和简化滤波器设计过程的方法。分析了模拟参考光照射下的离轴数字全息图的频谱特点。首先将数字全息图与计算机模拟的原参考光波相乘,然后做傅里叶变换,得到其频谱图。结果发现,含有被记录物体信息的物光波频谱始终处在频谱面的中央位置。依据这一特点,不仅可以实现模拟再现时最佳参考光的角度参数测定,而且还可以使滤波器的结构设计过程简化。借助于滤波技术,数字全息再现像中零级像和共轭像得到了有效的去除,再现物体实像质量得到了有效的改善。 相似文献
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周视彩虹全息图中共轭像的抑制 总被引:2,自引:1,他引:1
本文从理论和实验两方面分析了共轭像的干扰问题,求得了共轭像强度对记录介质厚度及物光—参考光夹角的依赖关系,并对普通6μm干板给出了抑制共轭像的条件. 相似文献
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We demonstrate high-speed complex conjugate artifact (CCA) resolved imaging of human retina in vivo using spectral domain optical coherence tomography. This technique utilizes sinusoidal reference mirror modulation to implement high-speed integrating buckets acquisition and a quadrature projection reconstruction algorithm in postprocessing. This method is illustrated experimentally using sets of four integrating bucket phase scans, acquired at 52 kHz, for DC suppression of 73 dB and complex conjugate suppression of 35 dB. Densely sampled (3000 A-scans/image, acquired at 4.3 images/s) full-depth in vivo images of optic nerve head show CCA suppression for most image reflections to the noise floor. 相似文献
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二步法大景深反射全息图 总被引:1,自引:0,他引:1
以开拓反射全息图的景深表达能力为目的,从反射全息图的共轭物像关系出发,利用反射全息图的均匀介质耦合波理论和布拉格条件,对其白光再现像模糊作了具体的分析和讨论,得到色模糊和线模糊的表达式.指出反射全息图上不同各点对任意白光再现像点的色模糊和线迷糊的影响均存在差异,给出反射全息图白光再现像的景深表达式.实验利用二步法制作了一张景深为83 cm的反射全息图,与大景深彩虹全息图再现像相比,其再现像的立体感更加强烈.理论分析和实验结果表明,光源的再现角度和观察距离对反射全息图的再现像景深大小影响显著.在再现光垂直于反射全息图平面照明情况下,反射全息图具有最好的景深表达能力. 相似文献
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We introduce a simple and cheap method for phase-shifting Fourier domain optical coherence tomography (FDOCT) that does not need additional devices and can easily be implemented. A small beam offset at the fast beam-scanning mirror introduces a causal phase shift, which can be used for B-scan-based complex image reconstruction. We derive the conditions for optimal conjugate suppression and demonstrate the method on human skin in vivo for spectrometer-based FDOCT operating at 1300 nm employing a handheld scanner. 相似文献
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Holographic recording techniques have recently been studied as a means to extend two-component, planar particle image velocimetry (PIV) techniques for three-component, whole-field velocity measurements. In a similar manner to two-component PIV, three-component, holographic PIV (HPIV) uses correlation-based techniques to extract particle displacement fields from double-exposure holograms. Since a holographic image contains information concerning both the phase and the amplitude of the scattered field it is possible to correlate either the intensity or the complex amplitude. In previous work we have shown that optical methods to compute the autocorrelation of the complex amplitude are inherently more tolerant to aberrations introduced in the reconstruction process, Coupland, Halliwell, Proc. Roy. Soc. 453 (1960) (1997) 1066. In this paper we introduce a new method of holographic recording and reconstruction that allows a constant image shift to be introduced to the particle image displacement. The technique, which we call conjugate reconstruction, resolves directional ambiguity and extends the dynamic range of HPIV. The theory of this method is examined in detail and a relationship between the image and object displacement is derived. Experimental verification of the theory is presented. 相似文献