全息图干涉条纹检测分析系统研究

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1、ResearchonHologramInterferenceFringeDetectionandAnalysisSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：CaoTingSupervisor：Prof.MaRongguiChang’anUniversity,Xi’an,Chin摘要目前，全息技术已经广泛地应用于近代科学研究和工业生产中。全息光学元件作为全息技术的核心部件，其光学性能直接影响到全息技术的实现效果。针对传统检测全息光学元件的光学性能的方法过程复杂、效率低下而且误差较大的

2、问题，本文设计并实现了全息图干涉条纹检测分析系统。该系统采用双光路全息曝光方式将形成的干涉条纹记录在全息光学元件上，通过对干涉条纹图像的检测分析可以得出全息光学元件的光学性能。由于系统中获得的干涉条纹图像往往包含着各种各样的噪声，这不仅会给干涉条纹的检测分析造成很大的困难，而且也会严重地影响检测数据的精度。针对这一情况，本文在分析比较了不同阈值分割和图像滤波算法之后，选择采用大津法和中值滤波实现对干涉条纹图像的预处理。通过研究和对比不同的条纹图像处理方法，提出了一种基于Canny算子的改进的边缘检测算法，该算法不仅可以有效的区分低强度的边缘和噪声，提高

3、边缘提取的精度，而且可以根据干涉条纹图像的信息自动选取高低阈值，完成系统中自动检测分析的过程。在此基础上，详细介绍了干涉条纹图像检测分析算法的设计和实现过程。在VisualC++平台上开发了系统软件，通过实现上述的算法可以有效的对干涉条纹图像进行检测分析，得到条纹数量、条纹周期、条纹对比度以及条纹中心线等干涉条纹的相关数据结果，进而得到全息光学元件的光学性能。最后利用系统软件对全息图干涉条纹检测分析系统进行了检测试验，根据干涉条纹图像检测分析的数据结果可以证明此系统能够取得良好的效果，满足实际的应用需求。关键词：全息技术、干涉条纹、数字图像处理、边缘检

4、测IAbstractAtpresent，holographictechnologyiswidelyusedinmodernscientificresearchandindustrialproduction.Holographicopticalelementisthecorepartoftheholographictechnology,anditsopticalperformancedirectlyaffectstheimplementationeffectofholographictechnology.Forthetraditionalmethodof

5、detectiononopticalperformancehadacomplexprocess,lowefficiencyandgreaterror,thispaperdesignedandimplementedholograminterferencefringedetectionandanalysissystem.Thissystemadopteddoublelightpathholographicexposuremethodtorecordtheinterferencefringesonholographicopticalelement,andco

6、uldobtaintheopticalpropertiesofholographicopticalelementthroughthedetectionandanalysisontheinterferencefringeimage.Duetotheinterferencefringeimageobtainedinrealityoftencontainsallkindsofnoise,thiswillnotonlycausegreatdifficultiesforinterferencefringedetectionandanalysis,butalsow

7、illseriouslyaffecttheaccuracyoftestingdata.Thepapercomparedthedifferentthresholdsegmentationalgorithmsandimagefilteralgorithms,andadoptedmedianfilteralgorithmandOtsualgorithmstoachievetheinterferencefringeimagepreprocess.Afteranalysisseveralprocessingmethodsoffringeimage,animpro

8、vededgedetectionalgorithmbasedontheCannyoperato