结构光照明PIE成像技术研究

发布时间：2023-05-14 00:41

　　对一个稳定光场的空间分布进行完整的描述,需要用到强度和相位两个物理参数。传统光学成像技术一般仅利用光的强度信息对样品进行观察和测量,对于透明或者近似透明样品,所获得图像的对比度往往很低,细节显示能力较弱,而光场的相位或波前能够反映样品的光学厚度和折射率分布等重要信息,样品的相位像往往比强度像有更好的对比度。除了大家所熟知的传统相衬成像外,强度传递方程(TIE)、数字全息和相干衍射成像等基于数字计算的相位测量方法,也被大量用于对样品进行相位成像,以实现在不对样品进行染色的条件下获得高对比度图像。作为一种新发展起来的相干衍射成像技术,Ptychographic Iterative Engine(PIE)具有装置简单、视场大、重建速度快和精度高等诸多优点,但其在光学波段的分辨率仍然有待提高。本文将PIE成像、结构光照明和普通透镜成像技术相结合,提出一种结构光照明PIE成像技术,大幅度提高PIE的成像分辨率。该技术将普通PIE成像中的局域照明光束穿过一个高度随机的相位板,得到具有大量随机结构的散斑场,并将其照射在待成像样品上,然后用普通透镜对样品进行放大成像,并用放置于像平面后方的探测器,记录...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 非迭代定量相位测量技术
        1.2.1 哈特曼波前测量技术
        1.2.2 基于强度传递方程的相位测量技术
        1.2.3 全息测量技术
    1.3 迭代定量相位测量技术
        1.3.1 G-S算法
        1.3.2 ER算法
        1.3.3 HIO算法
        1.3.4 多平面迭代算法
    1.4 PIE(Ptychographic Iterative Engine)技术
    1.5 本文研究意义与结构内容
第二章 PIE成像技术原理及发展
    2.1 PIE成像技术的来源及特征
    2.2 Ptychography技术基本原理
    2.3 空域叠层成像技术——PIE技术
    2.4 PIE技术的发展
        2.4.1 ePIE算法
        2.4.2 位置校正算法
        2.4.3 三维PIE成像技术
        2.4.4 FPM成像技术
        2.4.5 单次曝光PIE技术
        2.4.6 相干性分析及多模态PIE算法
    2.5 本章小结
第三章 基于透镜的大视场PIE成像技术
    3.1 基于透镜的大视场PIE成像技术基本原理
        3.1.1 基于透镜的二维大视场PIE成像技术基本原理
        3.1.2 基于透镜的三维大视场PIE成像技术基本原理
    3.2 基于透镜的大视场PIE成像技术数值模拟
        3.2.1 基于透镜的二维大视场PIE成像技术数值模拟
        3.2.2 基于透镜的三维大视场PIE成像技术数值模拟
    3.3 基于透镜的大视场PIE成像技术实验验证
        3.3.1 基于透镜的二维大视场PIE成像技术实验验证
        3.3.2 基于透镜的三维大视场PIE成像技术实验验证
    3.4 本章小结
第四章 基于散斑照明的结构光PIE成像技术
    4.1 基于散斑照明的结构光PIE成像技术基本原理
    4.2 基于散斑照明的结构光PIE成像技术数值模拟
    4.3 基于散斑照明的结构光PIE成像技术实验验证
    4.4 本章小结
主要结论与展望
    主要结论
    展望
致谢
参考文献
附录 :作者在攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3816846