數(shù)字全息在成像記錄過程中可利用不同的光路結(jié)構(gòu)得到不同類型的全息圖,即同軸、離軸數(shù)字全息圖。同軸數(shù)字全息不僅光路結(jié)構(gòu)簡單,還能充分利用相機的空間帶寬。離軸數(shù)字全息光路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,在頻譜空間內(nèi)全息圖的原物像和共軛像、零級像分離,利用該特點可實現(xiàn)單張全息圖提取原物像相位并檢測。同軸、離軸數(shù)字全息技術(shù)各具優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于精密儀器檢測、生物顯微測量、物體三維形貌和形變監(jiān)測、溫度場測量等研究領(lǐng)域。在數(shù)字全息技術(shù)的原物像再現(xiàn)階段,零級像和共軛像的存在影響著原物像的再現(xiàn)質(zhì)量。因此如何能夠更好地抑制零級像和共軛像、盡可能地增強原物像的再現(xiàn)質(zhì)量,具有重要的學(xué)術(shù)價值和應(yīng)用意義。本課題“基于迭代最小二乘的數(shù)字全息相位提取技術(shù)”,利用最小二乘迭代擬合的思想處理同軸、離軸數(shù)字全息圖像。通過算法上的設(shè)計,有效地抑制了零級像和共軛像,進而更高質(zhì)量地實現(xiàn)相位再現(xiàn)。本論文主要研究內(nèi)容如下:首先,系統(tǒng)闡述全息成像的基本理論。從全息成像所涉及到的光學(xué)知識入手,簡單介紹菲涅爾衍射的基本理論知識,重點分析數(shù)字全息技術(shù)中的再現(xiàn)與記錄原理和分類依據(jù),分別介紹傳統(tǒng)的同軸、離軸相位提取技術(shù),并分析了這些技術(shù)存在的不足。其次,針對同軸、... 

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 數(shù)字全息技術(shù)概念與發(fā)展
        1.2.1 傳統(tǒng)全息術(shù)
        1.2.2 數(shù)字全息術(shù)
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 數(shù)字全息技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 最小二乘數(shù)字全息相位提取技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 課題主要研究內(nèi)容及工作安排
第2章 數(shù)字全息技術(shù)基本理論
    2.1 菲涅爾衍射
        2.1.1 菲涅爾衍射近似
        2.1.2 菲涅爾衍射的數(shù)值計算
    2.2 數(shù)字全息基本原理
        2.2.1 數(shù)字全息記錄與再現(xiàn)
        2.2.2 數(shù)字全息的分類
    2.3 傳統(tǒng)數(shù)字全息相位提取技術(shù)
        2.3.1 同軸數(shù)字全息相位提取技術(shù)
        2.3.2 離軸數(shù)字全息相位提取技術(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 迭代最小二乘數(shù)字全息相位提取技術(shù)
    3.1 迭代最小二乘同軸數(shù)字全息相位提取技術(shù)
        3.1.1 迭代最小二乘同軸數(shù)字全息相位提取技術(shù)的原理
        3.1.2 迭代最小二乘同軸數(shù)字全息相位提取技術(shù)的仿真
        3.1.3 迭代最小二乘同軸數(shù)字全息相位提取技術(shù)的驗證
    3.2 迭代最小二乘離軸數(shù)字全息相位提取技術(shù)
        3.2.1 迭代最小二乘離軸數(shù)字全息相位提取技術(shù)的原理
        3.2.2 迭代最小二乘離軸數(shù)字全息相位提取技術(shù)的仿真
        3.2.3 迭代最小二乘離軸數(shù)字全息相位提取技術(shù)的驗證
    3.3 本章小結(jié)
第4章 抑制載波的迭代最小二乘數(shù)字全息相位提取技術(shù)
    4.1 迭代最小二乘輕微離軸數(shù)字全息載波相位共提取技術(shù)
        4.1.1 迭代最小二乘輕微離軸數(shù)字全息載波相位共提取技術(shù)的原理
        4.1.2 迭代最小二乘輕微離軸數(shù)字全息載波相位共提取技術(shù)的仿真
        4.1.3 迭代最小二乘輕微離軸數(shù)字全息載波相位共提取技術(shù)的驗證
    4.2 迭代最小二乘離軸數(shù)字全息載波相位共提取技術(shù)
        4.2.1 迭代最小二乘離軸數(shù)字全息載波相位共提取技術(shù)的原理
        4.2.2 迭代最小二乘離軸數(shù)字全息載波相位共提取技術(shù)的仿真
        4.2.3 迭代最小二乘離軸數(shù)字全息載波相位共提取技術(shù)的驗證
    4.3 本章小結(jié)
第5章 基于OpenCV和GPU的加速和光學(xué)圖像處理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
    5.1 基于OpenCV和GPU的迭代最小二乘載波相位共提取技術(shù)的加速
        5.1.1 整體加速分析
        5.1.2 并行計算設(shè)計
        5.1.3 實驗結(jié)果
    5.2 離軸數(shù)字全息載波相位共提取系統(tǒng)的設(shè)計
        5.2.1 開發(fā)環(huán)境的選擇
        5.2.2 系統(tǒng)界面的設(shè)計
    5.3 離軸數(shù)字全息載波相位共提取系統(tǒng)的實現(xiàn)
        5.3.1 圖像讀取模塊
        5.3.2 圖像處理模塊
        5.3.3 圖像輸出模塊
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[7]智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J]. 周濟.  中國機械工程. 2015(17)
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博士論文
[1]超精密加工高反射曲面光學(xué)非接觸三維形貌測量[D]. 李紹輝.天津大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于數(shù)字全息干涉技術(shù)的溫度場測量以及熒光材料在測溫應(yīng)用中的研究[D]. 張嶺嶺.山東師范大學(xué) 2016



本文編號：3648884