数字全息用于光波衍射传播理论教学研究

数字全息技术是基于传统光学全息原理,借助于光电探测和数字处理技术,通过单次曝光记录和再现物光场的振幅和相位信息,近年来被广泛研究和应用.将数字全息应用于光波衍射传播理论教学中,不仅能够使学生在学习过程中形象、直观的理解光波衍射传播理论,而且能够通过编程计算完成数字全息图的数值再现,锻炼他们的知识运用能力,从而拓宽专业知识面、了解科学的发展前沿.     

彩虹为什么是弧形的

 彩虹是人们时常看到的一种自然界的光现象。每当五彩缤纷的彩虹当空挂时, 人们都会情不自禁地争相观赏这种大自然美景。在古代, 彩虹的美丽和神奇无法理解, 因此被赋予一些神秘的色彩。古人认为, 彩虹是寂寞的嫦娥在云端歌舞挥起的彩绸, 亦或是女娲在炼五色石补天时发出的彩光。在西方, 希腊神话中, 彩虹是沟通天上与人间的使者;印度神话中, 彩虹是雷电神的弓, 等等。时至今日, 彩虹不再神秘, 但依然很多人会问:彩虹是怎么形成的?     

同轴数字全息用于血吸虫尾蚴检测研究

由于水的表面易出现抖动或波动情况,而传统的显微镜成像需要精确的光学焦聚过程,因此不适于观察漂浮于水表面的血吸虫尾蚴.本文论述了用同轴数字全息检测血吸虫尾蚴的基本原理.通过对再现像进行小波分析发现,偏离焦点时的小波变换高频系数的幅值比聚焦时要小得多.针对这一特点,本文对小波变换清晰度评价函数进行了改进,将原来利用高频系数之和改为利用聚焦窗口中高频系数的最大幅值为清晰度评价依据.在模拟实验结果中清晰度评价函数极大值出现在再现距离与记录距离相等处,说明了该算法的准确性.建立了用于血吸虫尾蚴检测的实验装置,可方便获取普通显微图像及数字全息图.实验结果表明,本文提出的算法能实现实际情况下的数字全息自动聚焦,其再现像的分辨率与装有1倍显微镜头的数码显微镜分辨率相当,足以清晰地分辨出血吸虫尾蚴的尾部分叉特征.利用同轴数字全息技术可在水面与图像传感器之间的距离不确定的情况下实现对血吸虫尾蚴的检测.     

利用飞秒脉冲光谱全息实现空域信息向时域信息的转换

在Mazurenko提出的时域超短脉冲光谱全息结构的基础上,提出了改进型的飞秒脉冲光谱全息结构,并推导了当输入脉冲光场中包含时、空分布时光谱全息的记录和再现。结果发现当在光谱全息记录和再现时,如果频谱面上添加空间滤波器,可以实现飞秒脉冲包含的空域信息向时域信息的转换。结论可以应用到超短脉冲整形,超高速光通信和光信息处理等领域。     

用不同光泽和色差等级的彩色印刷样品检验均匀颜色空间

用不同光泽纸张和不同色差等级彩色印刷样品的目视评价色差数据拟合色度椭圆,研究各均匀颜色空间在评价不同光泽度和色差样本时的表现,检验基于CIELAB,DIN99,OSA和CIECAM02共7个颜色空间的均匀性。用局部均匀性和全局均匀性因子分别检验不同颜色空间色度椭圆的椭圆度和空间中不同位置椭圆尺寸的一致性。结果表明,其他所有颜色空间的表现均优于CIELAB和OSA颜色空间,OSA-Gp-Eu和DIN99d颜色空间在评价印刷品颜色差异的表现上较为接近,同时优于其他的颜色空间。     

统计质量保证技术在分析测试实验室内部质量控制中的应用

对通过统计质量保证（SQA）技术进行分析测试实验室内部质量控制（IQC）的方法作了初探。研究结果表明,SQA技术的应用能保证实验室始终处于统计受控状态,确保测试数据的有效性,有利于分析测试实验室质量保证活动的开展。     

图像的色彩分割技术在等差线处理中的应用研究

提出一种基于图像色彩分割的等差线提取新技术,即采用彩色图像卡和摄像机,以白光照射下应力模型在圆偏振光场中等差线条纹的颜色为标志,采用符合人类视觉特征的HSI颜色空间来表示图像的颜色特征,根据“最小色差准则”对等差线进行颜色聚类,实现等差线的快速、准确提取。     

基于WCS色彩管理系统跨媒体颜色复制准确性的研究

微软公司推出的Windows Vista操作系统采用WCS(Windows ColorSystem)色彩管理系统,利用基于测量的设备特性文件,结合相应的设备模型,得到设备颜色空间和标准颜色空间之间的映射.WCS采用CIECAM02色貌模型,所有的颜色转换都在CIECAM02中进行,从而可以预测不同视觉条件下的颜色视觉属性.本论文首先在分析研究由微软和佳能公司联合开发的新一代基于色貌模型CIECAM02的WCS色彩管理的特点和工作流程基础上,根据WCS设备模型特性文件方案和显示器测量数据,利用XML语言编写了显示器的WCS设备模型特性文件,设计出利用显示器模拟跨媒体色彩传输的实验路径和方法,使得跨媒体传输色彩的结果可以直观地进行评价;对ICC色彩管理系统下输出的图像和在WCS色彩管理系统下输出的图像进行了比较.结果进一步证实,WCS色彩管理系统较ICC色彩管理系统具有在色彩实时转换和跨媒体方面的优点.本课题的研究成果对利用WCS色彩管理系统实现高保真的色彩复制具有一定的指导意义.     

有特色的选修课教材——《色彩与微观世界》

颜色是物质的基本属性之一,是物质微观结构的宏观表现。围绕颜色这一广泛而生动的话题,化学工业出版社于2004年9月出版的《色彩与微观世界》一书较系统地论述了颜色与物质微观结构理论之间的关系。本书是编著者金增瑗在首都师范大学开设色彩与物质结构选修课9年后精心完成的。全书共9章:第1章,颜色的基本理论。第2章,物质的结构状态与光学颜色。以露珠彩虹、蓝天白云以及多种宝石的彩晕为例,剖析了色散、散射、干涉、衍射等物理效应产生的颜色与物质的微观结构的特有关系。第3章,原子的结构状态与简单激发产生的颜色。介绍了黑体辐射与彩色…     

银盐干板的皱缩控制及其在彩色反射全息上的应用

分析了影响全息干板银盐乳胶在处理过程中收缩的几个因素,并通过实验,找出了在拍摄及处理体积反射全息图过程中,曝光量、漂白液温度及脱水的方式对乳胶收缩影响的规律.在此基础上提出控制乳胶的收缩,即控制反射全息图衍射波长的方法,从而达到彩色反射全息图的实现.实验结果表明该方法做出的全息图效果良好.