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数字全息再现像质改善及应用

数字全息再现像质改善及应用

作者：朱余良苏州大学

学位级别：硕士

数字全息采用CCD代替传统全息干板记录全息图,通过计算机模拟参考光数值再现物光波前,实现了全息图记录、存储和再现的数字化。它是一种综合全息技术、计算机技术以及光电成像技术发展起来的新型成像技术。本文就数字全息成像技... 详细信息

数字全息采用CCD代替传统全息干板记录全息图,通过计算机模拟参考光数值再现物光波前,实现了全息图记录、存储和再现的数字化。它是一种综合全息技术、计算机技术以及光电成像技术发展起来的新型成像技术。本文就数字全息成像技术以及在显微测量中的应用进行研究,主要内容包括以下几个方面: 1.从菲涅耳衍射的基础理论出发,介绍了数字全息记录和再现的原理,并从实验记录条件、全息图信息量以及系统分辨率等方面对同轴和离轴数字全息系统进行了比较分析。 2.为改善数字全息再现像质,结合数字图像处理技术,从零级衍射的消除和再现像质的增强两个方面开展了研究,并就如何提高再现像的分辨率进行了介绍。 3.阐述了预放大数字全息显微的基本原理,就CCD的离焦量以及系统分辨率进行了理论分析。采用离轴和同轴两种光路对洋葱细胞进行了记录和再现研究,通过美国空军分辨率板粗测了同轴系统的分辨率,并就伽柏同轴全息显微再现像中的噪声问题进行了探究。

关键词：数字全息全息显微菲涅耳衍射像质改善零级像系统分辨率

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小波变换在数字全息中的应用

光电工程 2004年第7期31卷 42-45页

作者：周灿林亢一澜张志锋天津大学力学系

数字全息是通过数字重构来同时获取被测物强度与相位,但记录时的激光散斑效应和重构时的零级衍射斑成为了这种方法的瓶颈。将小波变换引入数字全息,可直接消除零级衍射像,无需相移,也不需要采集多幅图像;小波非线性滤波器还可消除散斑... 详细信息

数字全息是通过数字重构来同时获取被测物强度与相位,但记录时的激光散斑效应和重构时的零级衍射斑成为了这种方法的瓶颈。将小波变换引入数字全息,可直接消除零级衍射像,无需相移,也不需要采集多幅图像;小波非线性滤波器还可消除散斑噪声。模拟和实验结果表明,小波分析的引入,可以消除零级衍射影响,改善图像质量,提高测试分辨率。

关键词：数字全息小波变换激光散斑像质改善

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镜面物体往复通过弱湍流大气系统的成像

光学学报 1999年第5期19卷 655-659页

作者：张逸新朱拓倪晓武无锡轻工大学机械系南京理工大学应用物理系

分别利用部分相干理论、以广义椭球波函数为基础的Ｋａｒｈｕｎｅｎ－Ｌｏｅ′ｖｅ展开和相干成像理论研究了弱湍流像差大气照明系统互强度函数传输特征和位于湍流介质中镜面物体成像规律。

关键词：二次成像大气湍流像质改善镜面物体

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红外序列图像中热晕背景的消除

光电工程 2004年第2期31卷 63-65,69页

作者：刘小芳彭先蓉蔡敬菊杨建军中国科学院光电技术研究所四川成都610209

红外探测器工作时间长或太阳直射时,可观察到红外图像有热晕现象。红外探测器观察的景物亮度或对比度通常很低,此时热晕对红外像质的影响比较严重。针对上述情况,研究用数字图像处理的方法——帧相减、反色相加,对红外图像进行实时背... 详细信息

红外探测器工作时间长或太阳直射时,可观察到红外图像有热晕现象。红外探测器观察的景物亮度或对比度通常很低,此时热晕对红外像质的影响比较严重。针对上述情况,研究用数字图像处理的方法——帧相减、反色相加,对红外图像进行实时背景补偿,以便消除热晕的影响。在此基础上用数学形态学去除图像中的噪声点,突出目标。理论和实验结果表明,对红外图像的热晕补偿改善了图像的质量。

关键词：数字图像处理热晕背景补偿红外图像像质改善红外探测器

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基于DMD的3D数字全息显示系统研究

基于DMD的3D数字全息显示系统研究

作者：李晨苏州大学

学位级别：硕士

数字全息技术将全息技术、计算机技术及光电成像技术结合起来，实现了全息的记录、存储和再现全过程的数字化。数字全息技术利用光电耦合器件（如CCD，CMOS等）代替传统全息材料记录全息图，通过计算机模拟参考光以实现所记录全息图的... 详细信息

数字全息技术将全息技术、计算机技术及光电成像技术结合起来，实现了全息的记录、存储和再现全过程的数字化。数字全息技术利用光电耦合器件（如CCD，CMOS等）代替传统全息材料记录全息图，通过计算机模拟参考光以实现所记录全息图的数字再现，在形变测量、显微成像、加密技术、三维显示、振动分析和无损检测等诸多方面具有显著的优势和特点，因此应用前景十分广泛。本课题采用数字微镜器件（DMD）作为成像设备，就数字全息的三维显示技术进行了研究，主要完成了以下工作： 1.以光学全息基本原理为出发点，介绍了数字全息记录和再现的原理，并对离轴数字全息图的物参光夹角、记录距离及系统分辨率等成像条件进行了分析。 2.为提高数字全息的光电再现质量，引入衍射效率这一参数指标，对全息图再现像质的增强进行了分析研究。结合数字图像处理技术，对全息图分别采用三种不同的图像滤波手段（均值滤波算子、中值滤波算子、拉普拉斯算子）和二值化方法处理，通过使用Matlab编程，计算了三种滤波算法处理后的再现像衍射效率。与原始图像进行对比，定量分析了三种算法对全息图再现像质量的改善程度，得出最优滤波方式，为数字全息显示技术的像质增强提供了优化的计算方案。 3.阐述了DMD的原理及其主要特点，使用DMD作为空间光调制器，搭建了一套离轴数字全息记录与光电再现的系统，并最终在DMD上成功实现了具有一定景深的两物体的三维光电显示结果。

关键词：数字全息像质改善衍射效率 DMD

运用光强相减和灰度值变换法改善数字全息图像质量研究

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运用光强相减和灰度值变换法改善数字全息图像质量研究

作者：谷曼曼南京航空航天大学

学位级别：硕士

数字全息技术是传统光学全息与数字处理技术相结合的产物,近几年来随着计算机的发展和光电传感器件分辨率的提高,数字全息技术发展非常迅速。在全息技术的研究过程中,获得高质量的全息图一直是一个重点问题。在数字全息中,影响全息图质... 详细信息

数字全息技术是传统光学全息与数字处理技术相结合的产物,近几年来随着计算机的发展和光电传感器件分辨率的提高,数字全息技术发展非常迅速。在全息技术的研究过程中,获得高质量的全息图一直是一个重点问题。在数字全息中,影响全息图质量的因素有很多,解决的办法也是多种多样,例如使用高分辨率的CCD,通过空间光调制器实现对光波振幅、相位、偏振状态乃至波长的控制,另外还可以运用图像处理软件优化全息图。本论文主要针对数字全息再现像质量的提高进行了研究,论文的主要内容包括:1.以光学全息的记录、再现过程为基础,详细介绍了数字全息的记录和再现算法,干涉和衍射理论,全息图的记录再现条件等相关内容。2.通过对同轴光路和离轴光路的比较,并结合本文拟解决的问题,设计了实验光路。另外对全息实验所需的实验器件及实验条件进行了具体分析。3.为了提高数字全息再现像的质量,就再现像中零级衍射像的消除方法进行了研究。基于光强相减法,针对由于光路的不确定因素对图像的影响,引入与光强灰度值有关的系数,提出了结合光强相减法和灰度值变换法的再现方法。4.针对物体表面反光性能的差异,通过对再现全息图再现像部分进行灰度值的非线性变换,解决了因反光性能差异引起的再现像光强分布不均匀的问题,使物体图像再现达到最佳效果。5.通过实验验证了实验光路的可行性,并对提出的再现方法进行了验证,实验证明了这一方法有效地削弱了零级衍射像,凸显出再现像,提高了再现全息图的质量。

关键词：数字全息光强相减法灰度值变换像质改善

基于光强相减与灰度值变换改善全息图再现质量

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西安文理学院学报（自然科学版） 2016年第6期19卷 12-16页

作者：谷曼曼南京航空航天大学理学院物理系南京211106

通过对数字全息图光强信息的分析,介绍了光强相减法的原理,为了进一步改善再现像的质量,提出了将光强相减和灰度值变换相结合提高再现像质量的方法.实验对比了全息图的直接再现像、用光强相减法处理后的再现像、对全息图的灰度值进行变... 详细信息

通过对数字全息图光强信息的分析,介绍了光强相减法的原理,为了进一步改善再现像的质量,提出了将光强相减和灰度值变换相结合提高再现像质量的方法.实验对比了全息图的直接再现像、用光强相减法处理后的再现像、对全息图的灰度值进行变换后用光强相减法处理的再现像.实验表明,文中提出的方法有效地削弱了中央零级像的影响,提高了全息图的再现质量.

关键词：数字全息光强相减法灰度值变换像质改善