CG光学扫描全息术和FZP光学扫描全息术分辨率比较

本文通过计算机仿真对ＦＺＰ 光学扫描全息术和ＣＧ 光学扫描全息术的横向和纵向分辨率进行了比较。无论是ＦＺＰ 还是ＣＧ 光学扫描全息术,其系统的分辨率与它们的环数有关,当环数越多时,分辨率越高。对于同样大小的ＦＺＰ 和ＣＧ,ＣＧ 光学扫描全息系统的分辨率比ＦＺＰ 光学扫描全息系统的分辨率要好     

光学扫描全息术的推广

给出了光学扫描全息术的基本原理。记录时用实时 FZP与物体强度透射率发生卷积从而产生扫描全息图 ;再现时用与记录时相对应的 FZP与全息图信号发生卷积即可再现出物体的信息。推广了光学扫描全息术 ,提出只要某一实时的光场强度分布函数具有如下性质 :(l)该函数中含有 x,y,z参量且相对于 z参量具有圆对称性 ;(2 )对于某一确定的 z参量 ,该函数的自相关是δ函数 ,就可以把该光场作为光学扫描全息术中的照明光场对物体进行扫描记录以得到扫描全息图。     

环形光栅光学扫描全息术的研究

为了充分利用光学扫描全息系统的分辨率,提出了用环形光栅扫描物体的光学扫描全是术。其优点是：可以用非相干光源记录扫描全息图,系统为单光路,从而可以提高系统的稳定性。阐明了环形光栅光学扫描全息术的基本原理,并给出了实验结果。     

光学扫描全息术中的孪生像噪音及消除

阐述了光学扫描全息术的基本原理,分析了孪生像噪音的来源,提出了一种新的数字滤波方法.计算机仿真结果表明:孪生像噪音以振荡形式传播,降低了重构图像的信噪比,影响了重构图像的分辨率;用电子复用技术,即用复全息图函数代替实全息图函数的方法可以有效地消除孪生像噪音;采用单一通道对信号进行处理,即只用一个实全息图函数,通过数字滤波方法同样可以消除孪生像噪音,该方法简便、实用而有效.     

复合扫描全息术及透过强散射介质三维成像研究

应用菲涅耳波带片光学扫描全息术原理,研究强散射介质中吸收体的三维成像.针对由成像物体强散射背景产生的背景噪音,提出复合扫描全息术成像方法.实验中应用这一方法,对嵌埋在浓度为1%,深度为1.7 cm的脂肪乳剂中的吸收体成像,得到了信噪比和对比度较好的再现像.在此基础上,对复合扫描全息成像系统的信噪比,对比度及分辨率等性能进行了深入的理论分析和实验测试.研究表明,与单一模式相比,复合扫描全息术在信噪比和对比度方面有较大改善,但分辨率还需进一步提高.     

高斯光学型扫描全息系统的点扩散函数

根据激光束的空间分布为高斯型分布，文中推导了理想和实际光学扫描系统的点扩散函数，理想系统的点扩散函数为δ函数，实际系统的点扩散函数为高斯函数。     

菲涅耳波带板扫描全息术透过高散射介质成像

将菲涅耳波带板扫描全息术用于高散射介质成像技术中。对于编码函数非负给物体的再现像带来的背景噪音．提出采用构造复合全息图的方法来消除。在实验中运用该方法得到了信噪比和衬比度较好的物体的再现像。计算并测试了系统的点扩展函数,实验结果与理论计算结果相吻合．其结果都接近于二维的δ函数。用菲涅耳波带板扫描全息成像系统进行了成像实验．得到了嵌埋在浓度为1％、深度为1．7cm的脂肪乳剂中的吸收体清晰的再现像,吸收体为直径0．4mm的金属丝和内径为6．0mm的金属环,另外．也得到了直径为2．5mm的黑塑料球的再现像。     

时间分辨光学层析的实验研究

描述了一个基于Ti:Sapphire飞秒激光和同步扫描相机的时间分辨光层析（CT）实验系统。该系统采用步进电机驱动的三维移动平台对被测组织体作类似X射线层析工作方式的平行扫描,由此可获得多角度下的时间分辨投影,通过对三种代表不同吸收和散射特性组合的模拟组织体（phantom)进行实际测量,并应用相应的非线性迭代图像重建算法,获得了可靠的重建图像,研究结果表明,该系统构思简洁,工作可靠,是进行光层析成像技术研究的理想模式之一。     

光学微扫描显微热成像扫描零点定标方法研究

为改善已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辩力,微扫描零点需要确定.基于几何原理,研究提出了一种利用数字图像处理技术进行零点定标的方法.给出了微扫描零点的定义、详细分析了零点定标原理及方法,完成了实际显微热成像系统的微扫描零点定标.针对红外热图像,模拟零点定标前后的实际系统,采用不同重构方法进行了仿真研究,给出了评价参数;利用零点定标后的光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行过采样重构研究,仿真和实验结果表明了该方法的有效性,从而得到了高分辨力光学微扫描显微热成像系统,可应用于需要显微热分析的场合.     

彩色全息术的进展及未来发展

对不同时期和采用各种技术制作的彩色全息图以及所使用的记录材料进行了较全面的介绍。这些技术包括光全息术、计算全息术和数字全息术。并对彩色全息术的未来发展进行了展望。     

基于菲涅耳波带板扫描全息术的光学层析成像

基于光学扫描全息术原理和编码孔径层析成像技术,提出了一种三维物体层析成像技术——菲涅耳波带板扫描全息术。该技术通过将物体的光强分布函数与菲涅耳波带板的光强分布函数进行卷积运算来得到物体的扫描全息图,通过相关解卷积的方法来进行扫描全息图的数字重建。依据该技术原理设计了实验系统,系统结构简单紧凑,具有三维物体层析成像功能。提出用数字高通滤波器来减少重建图像的背景噪声。计算机仿真及对实物的扫描记录和重建实验结果表明,该技术原理正确,用于三维物体层析成像是可行的,用数字高通滤波的方法提高重建图像的对比度是有效的。     

光束扫描超分辨数字全息

根据超分辨成像理论, 提出了一种基于光束扫描的超分辨数字全息记录与再现技术。用菲涅耳衍射理论证明了该技术可有效增大CCD探测器的等效尺寸和系统截止频率, 从而提高数字全息成像分辨率。计算机仿真验证了该方法的正确性与可行性。对光束扫描全息记录系统进行了详细描述, 对该数字全息术的再现方法进行了具体说明。对比合成孔径数字全息术, 该技术在全息记录中无需反复移动CCD探测器, 也不必反复调整参考光以避免出现欠采样。     

全息照相实验中图像采集数码装置的应用

在全息照相实验教学过程中,在＂再现＂环节引入CCD等图像观测和采集功能的数码辅助装置,对于记录物体的再现观测有一定的帮助,有利于学生对全息记录和＂再现＂的理解。     

数字像面全息与同轴全息实验研究

通过采用数字像面全息与同轴全息技术拍摄透明物体以及不透明物体的全息图,并在计算机上再现。结果表明,当记录较小物体的全息图像时像面全息技术更加合适。     

Digital Holography for Instantaneous Spray Diagnostics on a Plane

We present a measurement technique that is capable of simultaneously determining sizes and positions of multiple transparent droplets in a plane from scattered light features. The technique is largely independent of particle intensity and mutual obscuration. Reflected and refracted light from the droplets in a pulsed laser sheet is recorded holographically to yield the smallest possible probe volume and the largest possible number density. Larger droplets are best analyzed at the image plane; in this case, the droplets appear as two spots (glare points), whose separation is proportional to the droplet diameter. Smaller droplets are easier to analyze at an out‐of‐focus plane, where their images appear as fringe patterns whose spatial frequency is related to droplet size. Photographic techniques allow only one of these planes to be chosen and are therefore not suitable for multidisperse sprays. Optical holography allows to analyze arbitrary depths, but often suffers from low sensitivity and long analysis times. With digital holography, the spray images are captured digitally by a CCD camera and reconstructed numerically; as in optical holography, the particle reconstruction plane can be freely chosen a posteriori to optimize the measurement. We discuss the issues raised by the transition from holographic film to a CCD sensor as the recording medium, and demonstrate the capabilities of the digital technique.     

双波长数字全息相位解包裹方法研究

使用两个不同的波长分别记录数字全息图,分别由数值再现得到每个波长对应的包裹相位图,再求得两者的相位差得到等效波长的相位图,通过此双波长相位解包裹方法得到连续的相位分布以消除相位包裹。通过数值模拟研究了双波长相位解包裹方法,搭建了双波长数字全息实验系统,并利用660nm和671nm两个波长的激光对标准石英平片和平凹透镜进行了相衬成像。通过双波长相位解包裹方法得到了连续的相位分布,实验结果与数值模拟结果具有较好的一致性,证明了双波长相位解包裹方法的有效性。