數(shù)字全息是一種利用光的干涉記錄物體反射或透射光的振幅及相位并用數(shù)字計算的方式再現(xiàn)物體像的方法,其獨特的成像方法具有很多優(yōu)點,目前已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。數(shù)字全息中存在的散斑噪聲降低了全息圖及其再現(xiàn)像的質(zhì)量,目前沒有一種根本的解決辦法。這嚴重限制了全息術(shù)進一步的發(fā)展應(yīng)用。除傳統(tǒng)意義上的數(shù)字全息外,還存在非相干數(shù)字全息術(shù),由于不依賴于相干光源,理論上可以避免散斑噪聲,但實踐證明,散斑噪聲依然存在。因此,不論是研究相干數(shù)字全息術(shù)還是非相干數(shù)字全息術(shù),降低散斑噪聲,增強全息圖再現(xiàn)像質(zhì)量都是一個非常重要研究課題。本文從全息術(shù)基本理論開始,簡單闡述了全息術(shù)的記錄和再現(xiàn)基本原理,然后在此基礎(chǔ)上討論了數(shù)字離散菲尼爾全息,并針對數(shù)字全息中存在的噪聲問題,提出了一些解決辦法。本文的主要研究工作和創(chuàng)新點如下。（1）根據(jù)散斑噪聲的理論模型和傅里葉變換的尺度變換特性,提出了一種降低全息圖再現(xiàn)像中散斑噪聲的方法。這個方法主要分為兩步,第一步是對全息圖進行Gamma變換,第二步是對全息圖再現(xiàn)像進行濾波。第二步可以使用Lee濾波,三維塊匹配（BM3D）,非局域均值（NLM）算法等降噪濾波方法,我們把這種方法稱為對Gamm... 

【文章來源】：新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū)211工程院校

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

Gabor全息圖記錄裝置

0處形成一個實像。圖2-2 Gabor 全息圖的再現(xiàn)Gabor 全息圖同時產(chǎn)生物體的實像和虛像，被稱為孿生像，它們位于全息圖軸線的兩側(cè)，之間相距2z0，并與常數(shù)項Aβ|R|2共存。Aβ|R|2項和Aβ|O(x,y)|2對于有用的像來說就是噪聲。此外，即使忽略Aβ|O(x,y)|2項，由于兩個像的存在，在觀察者看來聚焦的虛像總是疊加著未聚焦的實像。同理，如果實像是聚焦的，則會疊加著一個未聚焦虛像。這嚴重降低了再現(xiàn)像的質(zhì)量，從而限制了 Gabor全息圖的應(yīng)用。2.2 Leith-Upatnieks 全息術(shù)為了克服Gabor全息術(shù)的缺點

θ向下入射致全息記錄平面。這兩個相干波同時落在光敏表面上。圖2-3 參考光傾斜入射全息記錄原理圖在這個光學(xué)系統(tǒng)中，建立一個o-xyz坐標系，其中xy是全息記錄平面。參考波的復(fù)振幅表示為：0R ( x , y ) R exp[ jk (sin ) y] （2.4）其中R0是一個常數(shù)，波數(shù)k=2π/λ，其中λ是波長。 假設(shè)O(x,y)是物光波在xy平面上的分布：0 0O ( x , y ) O exp[ j ( x , y)] （2.5）這兩個波的疊加復(fù)振幅分布是：u ( x , y ) R ( x , y ) O ( x , y)（2.6）因此全息記錄平面中的強度分布為：22 *0 0 0I ( x , y ) R O ( x , y ) O ( x , y ) R exp[ jk (sin ) y ] O ( x , y ) R exp[ jk (sin ) y] （2.7）如果曝光時長適當，全息圖的幅度透射率與接收的能量成正比[78]，即2*0 0 01 2 3 4( , ) ( , ) ( , )exp[ (sin ) ] ( , )exp[ (sin ) ]At x y t O x y R O x y k y R O x y k yt t t t (2.8)21 0 0223 0*4 0( , )( , )exp[ (sin ) ]( , )exp[ (sin ) ]t t Rt O x yt R O x y k yt R O x y k y (2.9)獲得全息圖后，主要有兩種照明（再現(xiàn)光波）方法來再現(xiàn)物體的像。2.2.1 再現(xiàn)光以記錄全息圖時參考光的傳播方向入射到全息圖若 A(x,y)=A0exp[-jk(sinθ）y]是再現(xiàn)波的復(fù)振幅（A0：常數(shù)）

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3621038