發(fā)布時(shí)間：2023-10-08 20:10

　　數(shù)字全息成像技術(shù)在信息安全、干涉測(cè)量、粒子場檢測(cè)、生物細(xì)胞成像等方面均能發(fā)揮其重要作用。但是,傳統(tǒng)的數(shù)字全息成像技術(shù)使用激光作為光源,需要準(zhǔn)直和擴(kuò)束且價(jià)格昂貴;對(duì)系統(tǒng)的機(jī)械性要求較高且驅(qū)動(dòng)設(shè)備較為復(fù)雜笨重;搭建系統(tǒng)時(shí)需要多組透鏡,在觀察的顆粒大小量級(jí)與空氣中的灰塵相近時(shí),對(duì)結(jié)果的干擾尤為明顯。針對(duì)上述問題,本文將數(shù)字全息技術(shù)與無透鏡成像技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計(jì)了一種基于LED光源的便攜式、低成本的同軸數(shù)字全息無透鏡成像系統(tǒng)裝置。首先,該系統(tǒng)使用LED作為光源,很好的避免由激光作為光源帶來的散斑噪聲,且LED光源有裝置結(jié)構(gòu)簡單輕便、易于集成等優(yōu)點(diǎn)使得整體系統(tǒng)便攜性大大增強(qiáng);使用同軸全息記錄技術(shù)避免了由于使用離軸全息記錄技術(shù)所造成的光路復(fù)雜和對(duì)系統(tǒng)機(jī)械性要求較高的缺點(diǎn);使用無透鏡成像裝置,可以很好地避免透鏡上灰塵對(duì)拍攝結(jié)果的影響。其次,總結(jié)了三種常用的重建算法,通過比較發(fā)現(xiàn),卷積重建法可以消除其他因素對(duì)再現(xiàn)像像素大小的影響、易進(jìn)行頻譜濾波以及更適合測(cè)量微顆粒,因此,本論文選用卷積重建算法作為重建全息圖的再現(xiàn)算法。選用基于區(qū)域圖像分割法中的閾值分割法對(duì)圖像進(jìn)行自動(dòng)計(jì)數(shù)。最后,本文通過理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 數(shù)字全息無透鏡成像裝置的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 數(shù)字全息技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無透鏡成像技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源、研究內(nèi)容與章節(jié)安排
2 數(shù)字全息理論基礎(chǔ)
    2.1 數(shù)字全息記錄
    2.2 無透鏡數(shù)字全息記錄
    2.3 數(shù)字全息再現(xiàn)
        2.3.1 瑞利-索末菲衍射
        2.3.2 菲涅爾衍射積分再現(xiàn)算法
        2.3.3 卷積再現(xiàn)算法
        2.3.4 角譜再現(xiàn)算法
        2.3.5 再現(xiàn)算法的比較
    2.4 本章小結(jié)
3 無透鏡數(shù)字全息成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)參數(shù)推導(dǎo)
    3.2 系統(tǒng)硬件分模塊設(shè)計(jì)
        3.2.1 圖像采集模塊設(shè)計(jì)
        3.2.2 光源模塊設(shè)計(jì)
        3.2.3 硬件系統(tǒng)集成
    3.3 圖像重建軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.3.1 圖像重建流程圖
        3.3.2 全息圖的預(yù)處理
        3.3.3 全息重建編程過程實(shí)現(xiàn)
        3.3.4 數(shù)字全息再現(xiàn)像目標(biāo)識(shí)別
        3.3.5 數(shù)字全息再現(xiàn)像共軛像消除
    3.4 再現(xiàn)像中目標(biāo)顆粒自動(dòng)計(jì)數(shù)
    3.5 無透鏡數(shù)字全息成像系統(tǒng)圖像重建仿真模擬
    3.6 本章小結(jié)
4 無透鏡數(shù)字全息成像系統(tǒng)測(cè)試與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.1 無透鏡數(shù)字全息成像系統(tǒng)成像條件實(shí)驗(yàn)研究
        4.1.1 光源對(duì)成像結(jié)果的影響
        4.1.2 孔徑大小對(duì)成像結(jié)果的影響
        4.1.3 CMOS探測(cè)器對(duì)成像結(jié)果的影響
        4.1.4 其他因素對(duì)成像結(jié)果的影響
    4.2 金剛砂顆粒實(shí)驗(yàn)觀察及分析
        4.2.1 前期拍攝
        4.2.2 全息圖重建及后期處理
        4.2.3 金剛砂顆粒再現(xiàn)像計(jì)數(shù)
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3852708