离轴全息数字再现中零级衍射斑的消除

为了保证再现像清晰的细节再现,同时降低全息记录对CCD的要求,本文提出一种基于图像相减的消除离轴全息零级衍射斑的方法,同时用计算机模拟实验.结果表明,该方法简单快捷,即使在零级像和共轭像严重重叠的情况下,也能较好地消除零级像的影响.因此可用于全息的实时检测,且不会造成信息丢失.     

菲涅尔数字全息成像研究

对透明物场的菲涅尔数字全息成像技术进行实验研究;完成全息物场的记录,使用菲涅尔数值算法和角谱再现算法分别从空域和频域再现了全息物场,对再现像采用数字图像处理的方法消除了零级衍射像,改善再现像的像质,并对菲涅尔数字全息术的成像特性进行讨论.     

数字全息再现像质的改善

基于数字全息基本理论,设计并建立了离轴反射式数字全息记录光路,对不透明骰子进行了记录,并采用菲涅耳近似法数值再现.从数字全息图的记录、零级衍射的消除、再现像的图像增强三个方面展开实验.实验结果表明,数字全息再现像的质量可以得到有效的改善.     

修正离轴参考光计算全息图的数值再现及像质评价研究

修正离轴参考光计算全息图制作方法中，博奇、黄氏及李维汉型三种计算全息图实质上是分别在全息图函数中加入新的偏置项，从而形成不同的全息图编码方式.由于这三种编码方式所加的偏置项不同，其对再现像质量的影响也不相同.本文将计算全息技术与数字全息技术相结合，实现了博奇、黄氏及李维汉型三种计算全息图的设计制作、数据处理、再现过程的全数字化.一方面，采用计算机对计算全息图进行数字化滤波，在频谱域消除虚像和零级像，得到了单一的清晰实像；另一方面，通过引入信噪比和图像亮度等参数指标，对以上三种计算全息图的再现像质量进行评价     

数字全息显微术的记录及重建实验研究

对数字全息显微术原理、数字全息图的记录和重建算法进行了理论分析和实验研究. 构建了基于Mach-Zender干涉仪的离轴全息图记录光路,以分辨率板为目标进行了数字离轴全息显微图的采集,数字信号后处理以及振幅、位相分布的数值重建. 研究了基于菲涅耳衍射的数字重建算法,解决了数字参考光模拟,消除零级衍射和孪生像干扰及确定重建参数等问题,得到的再现像清晰. 研究表明,该技术可用于微观物体的位相分布测量.     

数字离轴全息实验系统及其零级像分析

针对数字全息术中记录介质分辨率制约物参光的最大夹角给实验系统搭建带来的问题，提出一种数字离轴全息记录系统．该系统是将低频全息衍射光栅作为分光元件引入数字全息系统，利用光栅衍射的0级和＋1／-1级形成离轴全息记录光路，同时对再现像中零级进行了理论分析，并进行实验研究实验结果证明了该系统的可行性，并且具有光路系统简单、操作容易等特点．     

数字全息中参考光波面畸变对再现像的影响及消除

基于波相差理论，分析了数字全息记录过程中所用参考光可能存在的波面畸变；以傅里叶变换型数字全息为例，详细讨论了具有波面畸变的平面参考光对数字全息记录与再现的影响，外提出采用修正波面的再现光消除参考光波面畸变影响的方法．理论分析和模拟结果表明，这种方法能有效消除参考光波而畸变带来的影响，大幅度提高再现像的像质．     

频闪全息图的分析技术

本文讨论了频闪—时均法、宽脉冲法判别频闪全息干涉图的零级条纹的技术,从条纹函数理论出发,提出了实时频闪全息的零级条纹判别技术和条纹漂移计量术两种新的频闪全息分析技术。这两项技术简单实用,解决了频闪全息图判别零级条纹的困难、同时消除了实时全息原始条纹对定量分析的影响。     

处理双曝光数字全息的一种新方法

在分析传统双曝光全息术和常用数字全息干涉术不足的基础上,利用数字全息术在全息记录与数字处理方面的灵活性,提出了一种处理双曝光数字全息记录结果的新方法——差值数字全息法。该方法首先将记录物体变形前后物光波与参考光波干涉场的2个数字全息相减,形成差值数字全息;然后对差值数字全息直接进行模拟衍射再现,就可以得到物体变形前后2个物光波的高质量干涉条纹。与通常的双曝光数字全息干涉技术及叠加数字全息法相比较,差值数字全息法的优点在于,既不需要事先专门消除数字全息中的零级强度项,只需要一次再现过程,并且所得干涉条纹的质量较高。在给出处理双曝光数字全息干涉技术记录结果的叠加数字全息法和差值数字全息法原理之后,通过实验及对实验结果的对比证明了差值数字全息法的可行性与优越性。     

小波变换消除数字全息零级像的应用

分析了小波变换的滤波性质,用小波变换对数字全息图进行了去除零级像的处理.与频域滤波的处理结果相比,小波变换可以显著提高再现图像的对比度;与空域模板法相比,小波变换可以更有效地消除零级光周边特定空间频率的系统噪声.     

用数字图像处理方法增强全息再现像

数字全息中直透光和共轭像的去除是影响到全息能否得到更广泛应用的关键因素。介绍了全息图像中数字图像的基本原理,就数字图像的处理方法进行了探讨。     

自参考像面全息图

提出了一种新的全息记录方法，记录系统是同轴全息系统，而生现结果体现了离轴全息图的特性。该记录系统仅需一束激光，记录过程不需特定的防震装置。参考光来自物光本身，用透镜将物体成像在记录干板平面，因此称之为自参考像面全息图。利用该方法可以重构清晰的三维立体像，而且可利用非相干光记录和再现。本给出了理论分析，实验参数和实验结果。     

菲涅耳平面全息图的无像差再现像

从平面全息图基本理论出发,讨论了无像差像存在的条件及个数并具体指出球面参考光形成的菲涅耳全息图可有四个无像差再现象。     

彩虹全息图再现象效果的研究

分别研究了激光强度、光程、相干长度、缝宽和缝数、狭缝的位置、分束镜分束比和光栅条纹数以及曝光时间对彩虹全息图再现象的影响。用不同宽度的单缝、双缝和三缝作了实验拍摄,对再现象的光能量与色模糊给出理论分析,得到用双缝和三缝拍摄再现象更明亮的结论。适当的激光强度、相干长度及其光栅条纹超过1 000条/mm或分束镜分束比恰当时,彩虹全息图效果明显。与此同时,发现在同一全息图上能观察到透射和反射两个再现象,用共轭的理论解释这种现象。     

基于数字全息术的粒子定位测量

将数字全息术应用于粒子场测试,数字全息术中采用电荷耦合成像器件CCD记录全息图,采用计算机模拟再现所记录的粒子场中粒子的一些定量信息.阐述了同轴数字全息的基本概念、原理、方法及其在粒子定位测量中的应用,并进行了计算机仿真与实验研究,证明了该方法的适用性.     

用衍射分色法制作彩色全息图

彩色全息图的制作是当今全息显示技术中的一个重要研究内容，对全息显示的发展有重要的意义，彩色全息图的制作方法较多，为了提高彩色全息图的质量，提出了用衍射分色法制作彩色全息图，它是通过使用三色光栅，把一张彩色透明片的红、绿、兰信息编码记录在一张黑白胶片上，用单色激光同时再现出所记录的3种颜色的光强分布并将它们记录在一张全息片上作成彩色全息图，该方法的显著优点是制作过程中无须制作3张分色掩膜信息的全息图，改进了3分色法的对准问题，使制作的全息图衍射效率高，再现像的色彩清晰，明亮，还原性好。