体全息三维成像及图像处理

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1、北京工业大学硕士学位论文体全息三维成像及图像处理姓名：史建华申请学位级别：硕士专业：光学指导教师：王大勇20070401摘要摘要体全息成像系统是结合一个作为光学场处理的体全息组件的成像系统。本文提出了一种利用体全息元件在三维成像中应用的新方法。体全息透镜由于其用于全息记录的感光胶膜的厚度和所具有的布拉格选择性，使得体全息成像系统可以利用光分层进行体全息三维成像且可选择识别物体的特殊属性(如空间位置、光谱信号等)。体全息透镜是通过记录一个两束或更多相关光束的三维干涉图样而制成的，尽管被记录的全息类型的选择性依赖于被成像物体的预先的信息，但记录被成像的物体却是独立的。简单的

2、记录装置在传输、反射或90度几何学的记录全息中包含球面参考光束(或平面参考光束)和平面信号光束间的干涉。当记录完成后，全息组件被固定后不再做进一步的处理。除了记录的外观上的简单性，传统的光学透镜在特殊的成像中不能实现而体全息成像系统却提供了可能性。在体全息成像系统中，体全息仅需一次被记录，其记录参数依赖于成像系统的函数需求，记录的过程在设计特殊应用的成像中提供了极大的灵活性。本论文在体全息成像系统中运用体衍射理论获得点扩散函数，利用点扩散函数评定物像的深度分辨率．通过研究体全息成像系统在三维成像中的应用，对光学三维物体利用体全息成像系统处理，可再现真实的三维物体，对三维

3、物体具有很高的识别能力．所以研究体全息成像系统对三维物体的图像处理具有一定的理论意义和实用价值。关键词体全息；体全息成像系统：三维成像AbstractAbstractVolumeholographicimaging(viii)sys'tmsincorporateavolumehologramas∞eoftlaeopticalfieldprocessingelementsinthesystem．Thispaperintroducesan洲waythatusingvolumeholographiclensin3-Dimaging．Volumehologramspossess

4、tlaeopticalfieldin3-Donaccountofkitsthieimess，i．e．。ithasBraggselectivity,whichhelpsaVIIIsystemtOopticallysegmenttheobjectspaceandselectivelyidenti母specialattn'bu'tes(forinstancespatiallocations，spectralsignatures,ete．)ofinterest．Thevolumeholographiclensismanufacturedbyrecordinga3-Dinterf

5、erencepatternoftwo(ormore)muttudlycoherentbeams．Therecordingisindependentoftheobj∞ttObeimaged，althoughtheselectionofthetypeofhologramtOberecorded(e．舀，thetⅪ圮ofreferencebeam)锄bebasedonpri01'informationaboutthetypeofobjectstobeiDlag。d．Simplerecordingsdl锄鹤includeinterferingasphericalreferenc

6、e(SR)orplanal"refemaeeO'R)beam、ⅣitlIaplanarsignalbeamtorecordholo肝amsinthetransmission,re=fleetiort,Or90-deggeometry．Atterrecordingiscomplete，thehologramisfixed；11．0fUl'tllcrprocessingisdone011thehologramOustlikethefixedlensesin缸imaginginsmmaentattertheyalrCgroundandpolished)．Despitethea

7、pparentsimplicityofrecording,thesehologramsofferuniqueimagingcapabilitiesthatalrl。notavailableintraditionall黜鹤．Thevolumehologramisrecordedjustonce，andtherecordingparametersdepend011thefunedonalrequirementsoftheimagingsystem．Therecordingstepoffersgreatflexibilityindesignin