數字全息成像是現代計算成像技術的一種,具有快速靈活、數字聚焦、能同時定量獲取物體強度像和相位像等特點,是目前相位成像技術中研究最多應用最為廣泛的一種,在生物醫(yī)學、海洋生物學、微納材料與光子學等眾多學科有很好的應用前景。目前,數字全息成像研究主要集中在提高分辨率、消除共軛像、抑制散斑噪聲等方面,很少考慮目標物體周圍介質引起的無規(guī)則相位畸變的影響。而在實際應用中,特別是成像視場較大時,物體周圍介質引起的相位畸變會對數字全息成像質量產生較大的影響,甚至可以使傳統(tǒng)的數字全息成像方法失效。本文針對這一問題,研究大視場高分辨率的數字全息成像技術,發(fā)展數字全息成像方法,克服無規(guī)則相位畸變的影響,提高其在水面浮游生物檢測等方面的實用性。本文系統(tǒng)研究了數字全息成像原理、種類算法、性能特點,通過理論分析和數值模擬研究了無規(guī)則相位畸變對數字全息成像的影響。結果表明,無規(guī)則相位畸變條件下,應盡量縮小成像系統(tǒng)的記錄距離,且相位畸變對再現像的影響主要集中在共軛像中。與離軸數字全息相比,同軸數字全息可以采用更小的記錄距離。因此,本文主要通過研究同軸數字全息共軛像的消除方法,從而達到克服無規(guī)則相位畸變影響的目的。首先...

【文章頁數】：134 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-74Deep水下數字全息顯微鏡[139]

第1章緒論如：利用數字全息對空氣中的目標進行成像時，通常要保證空氣不能有大的擾利用數字全息顯微鏡對培養(yǎng)液中的細胞等生物樣品進行成像時，由于觀測視場小，通常忽略培養(yǎng)液的厚度變化，假設培養(yǎng)液的厚度是均勻的[140-142]。但是，用過程中環(huán)境存在一定的振動會使培養(yǎng)液出現波動，....

圖2-5圖像傳感器的調制傳遞函數(MTF)曲線

圖2-5圖像傳感器的調制傳遞函數(MTF)曲線[16]Fig.2-5SimulatedMTFcurveforaCCDimager[16]息的記錄條件及成像分辨率預放大的菲涅爾數字全息為例分析數字全息圖的記如圖2-6所示，波長為λ的平面波沿z軸方向射....

圖2-14不同相位畸變不同距離處的光場分布

38m)=93rad,z=5cmn)=93rad,z=10cmo)=93rad,z=15cmp)=93rad,z=20cm圖2-14不同相位畸變不同距離處的光場分布Fig.2-14Lightfielddistributionatdiffere....

圖3-8同軸光路記錄的廣義雙平面全息成像實驗結果(視場：5.3mm×5.3mm，最小

c)強度再現像d)相位再現像c)Reconstructedamplitudeimaged)Reconstructedphaseimage圖3-8同軸光路記錄的廣義雙平面全息成像實驗結果(視場：5.3mm×5.3mm，分辨線寬：8.77μm)Fig.....

本文編號：3892508