太赫兹伽栢同轴数字全息自动聚焦研究-论文.pdf

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1、第34卷光学学报光学前沿——信息光学2Ol4年9月ACTAOPTICASINICA专刊太赫兹伽柘同轴数字全息自动聚焦研究李琦胡佳琦李运达(哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室，黑龙江哈尔滨l50080)摘要太赫兹数字全息是太赫兹成像技术的重要研究方向。由于太赫兹波长相对较长，使得太赫兹同轴数字全息的记录距离一般都比较近，因此系统记录距离的准确测量意义重大。对真实2．52THz伽柜同轴数字全息图应用5种自动聚焦判别函数，通过截取再现像目标提高了判别精度。实验结果表明归一化方差判据函数最好，证明了5种自动聚焦判别函

2、数应用于太赫兹同轴数字全息的可行性。关键词成像系统；太赫兹；全息；自动聚焦；同轴数字全息图中图分类号TN29文献标识码Adoi：10．3788／AOS201434．sl¨001AutofocusingResearchOfTerahertzGaborInlineDigitalHolographyLiQiHuJiaqiLiYunda(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonTunableLaser，HarbinInstituteofTechnology，Harbin，Hei

3、long9iang150080，China)AbstractTerahertz(THz)digitalholographyisanimportantresearchaspectofterahertzimagingtechnology．Therecordingdistanceofterahertzdigitalholographyisgenerallyshortbecauseofthelongwavelengthandrestrictionofthedetector．Theexactmeasurementoftherea

4、lrecordingdistanceisofgreatsignificance．Autofocusingresearcheshavebeenmadeonreal2．52THzGaborinlinedigitalhologramsbasedonfivekindsofautofocusingcriterionfunctions．Thecriterionprecisionisimprovedbycroppingobjectinthereconstructedimages．Theexperimentalresultsshowt

5、hattheperformanceofnormalizedvariancecriterionfunctionisthebest．Theresultsverifythefeasibilityofapplyingfivekindsofautofocusingcriterionfunctionstoterahertzinlinedigitalholography．Keywordsimagingsystems；terahertz；holography；autofocusing；inlinedigitalhologramOCIS

6、codes110．0110；110．6795：110．2990：1l0．30001引言聚焦判据函数是实现数字全息自动聚焦的关键，在太赫兹(THz)数字全息成像，是太赫兹技术与可见光波段已提出了许多聚焦判据函数。】，但尚数字全息成像技术的结合，是当今太赫兹成像技术未将其应用到同轴太赫兹数字全息的自动聚焦中。的前沿之一l】。数字全息图再现的图像质量与再对真实太赫兹伽梧(Gabor)同轴数字全息图像现距离密不可分。由于太赫兹波长相对较长，且使利用角谱再现算法获得的再现像，进行了自动聚焦用的探测器像元数目较少、像元尺寸较大，使

7、得太赫实验研究。所用聚焦判据函数包括Tenenbaum梯兹数字全息的记录距离一般都比较近，尤其同轴数度(TEG)判据函数、Prewitt梯度(PRG)判据函数、字全息距离更近，因此系统记录距离的准确测量对标准偏差相关(STD)判据函数、归一化方差(NOV)数字全息再现像的质量十分重要。自动聚焦方法判据函数和改进的拉普拉斯和(SML)判据函数。可以通过相应的聚焦算法自动确定最佳的再现距为了提高自动聚焦精度，本文采用截取再现像目标离，从而降低了对系统记录距离测量精度的要求。区域方法，并且比较了有无再现像截取情况下，5种收稿

8、Et期：2O14—01—22；收到修改稿日期：2O14一O226基金项目：国家自然科学基金(61377110)、高等学校博士学科点专项科研基金(2O112302110028)作者简介：李琦(1963一)，女，博士，教授，主要从事激光与太赫兹成像及图像处理等方面的研究。E—mail：liqi2013@hit．edu．CI1光学学报1