基于數(shù)字全息技術(shù)的信息再現(xiàn)技術(shù).pdf

1、全息技術(shù)是物體影像再現(xiàn)和物體狀態(tài)信息檢測(cè)如變形檢測(cè)的重要技術(shù)方法,在商業(yè)、工業(yè)、科學(xué)研究和教育中有著廣泛的應(yīng)用.數(shù)字全息技術(shù)是傳統(tǒng)全息技術(shù)的數(shù)字化版本,它采用高分辨率的CCD實(shí)現(xiàn)全息圖的數(shù)字化記錄,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化處理,實(shí)現(xiàn)物體影像再現(xiàn)或物體變形等信息的檢測(cè),以及利用光電技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)際物體影像的空間三維再現(xiàn).本文簡(jiǎn)介了全息技術(shù)的發(fā)展歷史及基本應(yīng)用情況,對(duì)數(shù)字全息技術(shù)和傳統(tǒng)全息技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了比較,說明了論文研究的意義.論文的工作重點(diǎn)是

2、基于數(shù)字全息理論的物體影像計(jì)算機(jī)再現(xiàn)技術(shù)的研究,其基礎(chǔ)是全息技術(shù)原理,但是在再現(xiàn)方法上與傳統(tǒng)全息不同:采用數(shù)字化的計(jì)算機(jī)再現(xiàn),方法分為兩類:基于單幅全息圖的再現(xiàn)技術(shù)和結(jié)合相移技術(shù)的再現(xiàn)技術(shù).物理上全息圖再現(xiàn)過程是一個(gè)衍射過程,在數(shù)學(xué)上有準(zhǔn)確的描述:瑞利—索莫菲爾德衍射公式.在計(jì)算機(jī)中可以基于該公式實(shí)現(xiàn)數(shù)字再現(xiàn)過程.為了便于利用該公式量化計(jì)算,有多種計(jì)算算法,主要有兩種:菲涅爾近似法和卷積處理法.文中敘述了這些算法,并對(duì)在此基礎(chǔ)上的—些衍

3、生算法進(jìn)行了總結(jié),指出了它們的優(yōu)缺點(diǎn).基于單幅全息圖全息再現(xiàn)技術(shù)中,零頻和雜散光影響了成像質(zhì)量,這些影響主要是參考光引入的,相移技術(shù)可以有效地消除參考光的影響,因此本文結(jié)合了相移技術(shù)進(jìn)行檢測(cè).但是利用相移技術(shù)僅得到全息面處的物波信息,而非原物波信息或成像面上的物波信息,因此對(duì)于再現(xiàn)過程,本文提出了兩種方法再現(xiàn)物信息:反變換方法和虛擬干涉方法.本文對(duì)結(jié)合相移技術(shù)的再現(xiàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)敘述.在計(jì)算機(jī)再現(xiàn)中為了得到較好的再現(xiàn)圖像,需要對(duì)一些誤差

4、進(jìn)行抑制,包括零級(jí)衍射斑抑制、傅立葉變換引入的邊界誤差抑制、成像視角控制以及成像清晰度控制等,論文對(duì)這些問題進(jìn)行了較詳細(xì)的研究.論文在上述理論工作的基礎(chǔ)上,搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),編制了控制和運(yùn)算軟件,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)工作.測(cè)量對(duì)象是三枚硬幣的背面圖案.進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)包括:采用平面波記錄,利用菲涅耳近似算法和卷積處理算法單幅再現(xiàn);采用球面波記錄,利用菲涅耳近似算法和卷積處理算法單幅再現(xiàn);采用相移技術(shù)獲得全息面上物信息,利用反變換方法和虛擬干涉方法再現(xiàn)等.