運(yùn)用數(shù)字全息顯示物體-資料下載頁
2025-06-19 05:13本頁面
【正文】 路、為全反鏡，為分束鏡，、為擴(kuò)束透鏡，、為準(zhǔn)直透鏡，BS是分光棱鏡。HeNe激光經(jīng)過后被分為兩束光：一束光準(zhǔn)直之后照射在二維透明物體上，再由物體透射后經(jīng)過BS照射到CCD靶面上；另一束光經(jīng)準(zhǔn)直直接由和BS反射后也照射到CCD靶面上，形成數(shù)字全息記錄光路。在本實(shí)驗(yàn)中，我們選用光柵作為平面透明物體，。，、為全反鏡，為分束鏡，、為擴(kuò)束透鏡，為準(zhǔn)直透鏡，BS是分光棱鏡。HeNe激光經(jīng)過后被分為兩束光：一束光準(zhǔn)直之后經(jīng)反射照射到上，再經(jīng)過BS照射到CCD靶面上；另一束光由反射到上，再照射到物體上，再經(jīng)BS反射后也照射到CCD靶面上，形成全息記錄光路。在本實(shí)驗(yàn)中，我們選用一分錢硬幣作為立體三維物體，。在本章中，我們對(duì)數(shù)字全息實(shí)驗(yàn)光路做了基本分析，并分別對(duì)平面透明物體與三維立體物體進(jìn)行了數(shù)字全息實(shí)驗(yàn)，并用菲涅耳衍射算法重現(xiàn)了圖像。在實(shí)際應(yīng)用中，平面透明物體比較容易成像，但三維立體物體的成像效果比較差，此時(shí)，我們可以采用多光束數(shù)字全息技術(shù)，能夠成功地同時(shí)再現(xiàn)三維物體的多個(gè)表面。得到的全息圖也都有干擾，我們可以用相移技術(shù)，頻域?yàn)V波法等方法去除零級(jí)像，再用雙線性插值，中值濾波等方法來減弱再現(xiàn)像的散斑噪聲，這樣得到的再現(xiàn)像就比較清晰。第四章 總結(jié)與展望本文講述光學(xué)與數(shù)字全息的基本理論，并分別對(duì)二維透明物體和三維不透明物體進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中由于條件限制，成像可能不清楚。我們可以多光束照射，無直透光和共軛像的處理方法，用分辨率更高的CCD，雙線性插值和中值濾波的方法去除了再現(xiàn)像的散斑噪聲。當(dāng)然，目前的全息技術(shù)也有著局限性，它對(duì)環(huán)境與光源的要求非常高，導(dǎo)致它只能在實(shí)驗(yàn)室等少數(shù)地方使用。數(shù)字全息就其實(shí)現(xiàn)方式和效果上都有許多優(yōu)愈傳統(tǒng)全息的方面。從實(shí)現(xiàn)上看，近年來，隨著計(jì)算機(jī)的改進(jìn)，計(jì)算機(jī)的軟件功能已經(jīng)很強(qiáng)大了，再加上計(jì)算機(jī)的硬件配置的優(yōu)化。要模擬或者是直接記錄幾幅全息圖到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行數(shù)字化，已經(jīng)是很方便的了。這是其一，其二是計(jì)算機(jī)的圖象處理功能也很強(qiáng)大了，要把一幅全息圖用計(jì)算機(jī)模擬再現(xiàn)出來也不是一件難事，這樣一來，數(shù)字全息的發(fā)展將會(huì)很有優(yōu)勢(shì)，會(huì)很快的發(fā)展起來。而且數(shù)字全息還有它的優(yōu)越之處就是可以在數(shù)字化分析和圖像處理的基礎(chǔ)上，可以很容易地消除像差，也可以用相減的辦法計(jì)算出誤差，而不是象傳統(tǒng)全息那樣只能夠用肉眼來觀察。因此，數(shù)字全息的應(yīng)用將更加的廣泛，如細(xì)胞的數(shù)字全息圖的再現(xiàn)算法，也將使得數(shù)字全息在生物、醫(yī)學(xué)等方面作出新的貢獻(xiàn)；在紙幣上加上水印防偽；對(duì)珍貴物品進(jìn)行數(shù)字全息拍攝，可以詳細(xì)記錄物體信息，并建立數(shù)字信息；隨著彩色全息技術(shù)的完善，未來的照片與電影技術(shù)都面臨著巨大的變革，使得圖像更立體，更真實(shí)等等。數(shù)字全息技術(shù)是一門正在發(fā)展中的新興技術(shù)，有著廣闊的應(yīng)用前景，它不僅降低了傳統(tǒng)全息圖片的制作成本，而且可以直接在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)字全息圖的再現(xiàn)，它集中了光學(xué)全息和計(jì)算全息的優(yōu)點(diǎn)，特別是同軸數(shù)字全息能夠?qū)ξ⑿∥矬w的三維形貌進(jìn)行測(cè)量，這些都是其他的技術(shù)所無法企及的，但目前來說數(shù)字全息方面存在的主要問題是CCD的分辨率不夠高，數(shù)字重建的方法還不夠完善。隨著CCD技術(shù)的不斷提高和研究者們不斷地尋找新的數(shù)字重建方法，重建的原始像會(huì)更清晰，數(shù)字全息技術(shù)在國(guó)內(nèi)會(huì)得到更快的發(fā)展，其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)在應(yīng)用中得到進(jìn)一步的體現(xiàn)。參考文獻(xiàn)[1] 蘇顯渝，李繼陶。信息光學(xué)[M]，四川大學(xué)出版社，1995。[2] 王永昭。光學(xué)全息[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，1981。[3] 鐘麗云，張以謨，呂曉旭等。數(shù)字全息圖再現(xiàn)像的分析計(jì)算[J]。中國(guó)激光，2004，31（5）：570574。[4] 劉 誠，李良鈺，李銀柱等。無直透光和共軛像的數(shù)字全息[J]。光學(xué)學(xué)報(bào)，2002，22（4）：427431。[5] 過祥龍，董慎行，晏世雷?；A(chǔ)物理學(xué)（下冊(cè)），蘇州大學(xué)出版社，2003，7274。[6] 張?chǎng)莛?，顧?jì)華，宋瑛林，陶智，姜錦虎，高本利。多光束數(shù)字全息的研究。教育部現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215006。[7] 高本利，顧濟(jì)華，周皓，張?chǎng)?。預(yù)放大離軸菲涅耳全息對(duì)細(xì)胞的研究。蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，中國(guó) 蘇州 215006。[8] 呂且妮, 葛寶臻, 羅文國(guó), 趙慧影, 賀家李, 張以謨。數(shù)字全息術(shù)及其在粒子場(chǎng)測(cè)試中的研究進(jìn)展。天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院, 光電子信息技術(shù)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 天津 300072。[9] 施鵬飛，趙立初。數(shù)字水印技術(shù)的研究。上海交通大學(xué)圖象處理與模式識(shí)別研究所 200030。[10] Lei Xu，Xiaoyuan Peng， Zhixiong Guo， Jianmin Miao， Anand Asundi. Imaging analysis of digital holography. School of Engineering, Rutgers, the State University of New Jersey, Piscataway, NJ 08854.[11] 黎南。數(shù)字全息理論及應(yīng)用研究。碩士學(xué)位論文，昆明理工大學(xué)，2007。[12] 梁柳娟。數(shù)字全息技術(shù)的初步研究。碩士學(xué)位論文，大連理工大學(xué)，2005。[13] 陳寧。數(shù)字全息技術(shù)研究。碩士學(xué)位論文，暨南大學(xué)，2004。致謝在本論文完成之際，首先要衷心地感謝我的指導(dǎo)老師顧濟(jì)華教授。整個(gè)論文從選題、資料搜集、理論研究，都是在顧老師直接指導(dǎo)和關(guān)懷下進(jìn)行的。其次要感謝周皓老師，在實(shí)驗(yàn)與論文寫作過程，多次得到了他的幫助。在寫作過程中，在軟件應(yīng)用與資料方面也得到了同學(xué)們的幫助，和很多意見，所以也要特別感謝他們
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