基于平面模板的摄像机标定方法比较

Zhang、Bouguet和Heikkil ae三种方法是目前较为常用的基于平面模板的摄像机标定方法,不同的方法采用不同的标定模板。本文在理论分析和实验研究的基础上,分别对上述三种方法的标定精度、算法速度和应用条件等进行比较,并分析了它们之间的相互关系,为后续的研究提供参考。     

数字全息和拉东变换重构温度场的研究

为了得到温度场的3维温度分布情况,采用数字全息方法,并将拉东变换的图层重建理论应用到数字全息的后期图像处理过程中,进行了理论分析和实验验证,取得了温度场的3维相位和温度数据.结果表明,此方法重构的温度场3维数据和阿贝尔变换重构的温度场数据相一致,证明了该方法的可行性.     

相干与非相干照明衍射受限系统成像仿真

实际观测系统必须考虑衍射对成像的影响。依托Matlab软件平台,以最简单的衍射受限光学系统—单个无几何像差薄透镜成像为例,分别以瑞利观点和阿贝观点为理论基础,仿真了系统在相干和非相干照明下的成像,并比较了各自的成像特点。这些工作有助于理解衍射受限系统成像机理和特点,相关程序和算法可以推广到其它有衍射效应系统的成像计算。     

基于分割缩放的欠采样相位图解包裹算法

为了提取所需的相位信息,克服噪声、断点以及欠采样等不利因素的影响,针对采样问题出现的根本原因(采样频率过低、图像条纹密度过高),在处理欠采样问题时采用基于分割缩放原理的相位解包裹算法,对密度过高的干涉条纹通过插值放大后再进行解包裹运算。在理论分析的基础上给出了具体的相位解包裹算法,模拟计算和实验验证都表明了该算法的可行性。结果表明,该算法对有欠采样相位的解包裹能取得不错的效果。     

基于分割缩放的欠采样相位图解包裹算法

为了提取所需的相位信息,克服噪声、断点以及欠采样等不利因素的影响,针对采样问题出现的根本原因（采样频率过低、图像条纹密度过高）,在处理欠采样问题时采用基于分割缩放原理的相位解包裹算法,对密度过高的干涉条纹通过插值放大后再进行解包裹运算。在理论分析的基础上给出了具体的相位解包裹算法,模拟计算和实验验证都表明了该算法的可行性。结果表明,该算法对有欠采样相位的解包裹能取得不错的效果。     

利用混合编程实现实时数字全息再现系统设计

为了解决数字全息实时再现和CCD采集的问题,在现有的条件下,采用组件对象模型技术,将VB与MATLAB结合开发出相关软件,有效地解决了数字全息实时再现的难题,并通过多次实验,证实了该软件具有较高的可靠性和应用性.结果表明,该软件的设计完成将对数字全息工作提供帮助.     

利用传统全息片实现合成孔径数字全息的研究

分析了传统全息片的微观结构,介绍了细光束成像和合成孔径数字全息记录、再现的基本原理,研究了利用传统方法拍摄的散射物体透射式、振幅型全息片实现合成孔径数字全息的方法,给出了实验结果。理论分析和实验结果表明,利用传统透射式、振幅型全息片,通过光学显微镜放大制作子数字全息图和合成孔径数字全息图,经计算机处理是可以得到完整再现像的,其性质与细激光束照射成像一致。用子全息图再现像的复振幅叠加方法和采用子全息图再现像的强度叠加方法均可实现合成孔径数字全息图的再现,且强度叠加方法的视觉效果要好些,但它们对缩小再现像中散斑的尺寸没有帮助。用子全息图拼接成的合成孔径全息图得到的再现像效果最好,可以缩小再现像中散斑的尺寸,信噪比、分辨率均有提高。要得到更好的再现像,需要用更多的子数字全息图拼接成尺寸更大的合成孔径数字全息图。     

牛顿环实验数据处理公式的修正

分析牛顿环实验误差产生的主要原因——玻璃变形出发，用平板理论和多项式拟合，给出了处理实验数据的修正公式，并与传统的逐差法等处理结果进行了比较。     

计算全息检测非球面的模拟计算研究

非球面与球面相比具有更好的光学性质,应用越来越广泛,但一直受到光学加工和检测技术的限制.用计算全息的方法对非球面进行干涉检测,是目前最成功和最重要的检测方法之一,但在实际应用中,由于待测光和参考光通过计算全息(CGH)后各自均有多级衍射光,其传播方向和干涉情况又受参考光照射方向及衍射距离的影响,导致在实验中不容易判别光路调节是否正确,以及哪一组干涉图样是我们真正需要的.针对这个问题,我们对计算全息检测非球面整个过程中的衍射、干涉进行了模拟计算,通过改变参数,得到了一些有益的结果,通过它们能对实验进行预判和指导,从而避免盲目性和误判.     

用同轴菲涅尔全息检测细胞的研究

通过对菲涅尔基元全息图的分析,阐述了全息放大的基本原理和实现全息放大的3种方法,讨论了同轴菲涅尔全息下全息再现像相位的特点,提出了重构细胞相位的算法.设计了用同轴菲涅尔全息观察、检测细胞的系统,并以新鲜洋葱表皮细胞为样本,完成了实验检测和相位重构,得到了细胞的全息放大再现像,计算了细胞的相位.分析表明理论上系统的分辨率约16μm.