基于数字全息技术的信息再现技术

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1、摘要全息技术是物体影像再现和物体状态信息检测如变形检测的重要技术方法，在商业、工业、科学研究和教育中有着广泛的应用。数字全息技术是传统全息技术的数字化版本，它采用高分辨率的CCD实现全息图的数字化记录，利用计算机进行数字化处理，实现物体影像再现或物体变形等信息的检测，以及利用光电技术实现实际物体影像的空间三维再现。本文简介了全息技术的发展历史及基本应用情况，对数字全息技术和传统金息技术的特点进行了比较，说明了论文研究的意义。论文的工作重点是基于数字全息理论的物体影像计算机再现技术的研究，其基础是全息技术原理

2、，但是在再现方法上与传统全息不同：采用数字化的计算机再现，方法分为两类：基于单幅全息图的再现技术和结合相移技术的再现技术。物理上全息图再现过程是一个衍射过程，在数学上有准确的描述：瑞利一索莫菲尔德衍射公式。在计算机中可以基于该公式实现数字再现过程。为了便于利用该公式量化计算，有多种计算算法，主要有两种：菲涅尔近似法和卷积处理法。文中叙述了这些算法，并对在此基础上的一些衍生算法进行了总结，指出了它们的优缺点。基于单幅全息图全息再现技术中，零频和杂散光影响了成像质量，这些影响主要是参考光引入的，相移技术可以有效

3、地消除参考光的影响，因此本文结合了相移技术进行检测。但是利用相移技术仅得到全息面处的物波信息，而非原物波信息或成像面上的物波信息，因此对于再现过程，本文提出了两种方法再现物信息：反变换方法和虚拟干涉方法。本文对结合相移技术的再现过程进行了详细叙述。在计算机再现中为了得到较好的再现图像，需要对一些误差进行抑制，包括零级衍射斑抑制、傅立叶变换引入的边界误差抑制、成像视角控制以及成像清晰度控制等，论文对这些问题进行了较详细的研究。论文在上述理论工作的基础上，搭建了实验平台，编制了控制和运算软件，进行了实验工作。测

4、量对象是三枚硬币的背面图案。进行的实验包括：采用平面波记录，利用菲涅耳近似算法和卷积处理算法单幅再现；采用球面波记录，利用菲涅耳近似算法和卷积处理算法单幅再现；采用相移技术获得全息面上物信息，利用反变换方法和虚拟干涉方法再现等。最后，本文对全文工作进行了总结，提出了下一步工作设想。关键词：数字全息技术，计算机再现，单幅全息图处理技术，相移技术，图像调焦AbstractHolographyTechnique，whichiswidelyusedincommerce，industry,scienceresearc

5、handeducation．isanimportanttechnicalmethodinimagereconstructionandinformationmeasurementsuchasdeformationmeasurement．DigitalholographytechniqueisthedigitaleditionoftraditionalholographytechniquebecauseofitsdistalregisterbyhighresolutionCCDanddigitaldisposa

6、lbycomputerAndthistechniquecanalsorealizeimagereconstructionanddeformationmeasurement．Cooperatingwithopt-electricreconstructiontechnique，itcanrealize3D—spatialreconstructionofactualobject．Inthispaper，wewillgiveabriefintroductionofthephylogenyandessentialap

7、plicationofdigitalholographytechniqueandsummarizethedifferencesbetweendigitalholographytechniqueandtraditionalholographytechniquetoshowourresearchmeaningful．Theemphasisofourworkisthestudyonimagereconstructiontechniqueincomputerbasedondigitalholographytechn

8、ique，Thebasleofthistechniqueisholographytechnique．Thedigitalreconstructionincomputercarldivideintotwosorts：Single-fringedigitalhologramreconstructiontechniqueandreconstxuetionmethodsbasedonphase-shifcingtechn