连续太赫兹波反射式离轴数字全息成像研究
发布时间：2021-05-06 06:41
太赫兹波（Terahertz,THz）的频率从0.1-10 THz,对应的波长为30μm-3 mm,位于微波与红外之间,具有穿透性、惧水性、无损性和非电离等独一无二的传播和成像特性,太赫兹成像在生物医学成像、安检反恐、化学品分析、食品质量控制、无损探伤等相关领域扮演了越来越重要的角色。连续太赫兹波数字全息成像技术作为数字全息成像技术与太赫兹成像技术的结合,记录物光波与参考光干涉形成的全息图,通过数值再现得到物光波的复振幅信息,具有无损、定量获取被测样品的幅值和相位信息的优势,是太赫兹成像重要的发展方向。本论文基于连续太赫兹波反射式离轴数字全息成像方法,主要工作如下:开展了连续太赫兹波数字全息散斑噪声抑制研究。首先介绍了太赫兹散斑噪声的形成原因及在太赫兹波段的特性,分析了基于多偏振态和物体微位移多样性记录全息图抑制散斑噪声的原理。搭建了基于不同偏振方向线偏振太赫兹波照明抑制连续太赫兹波数字全息散斑噪声的实验系统,研究了气体泵浦连续太赫兹源及太赫兹元器件的偏振特性,实验验证了所提方法的有效性。最后研究了一种基于物体微位移抑制太赫兹数字全息散斑噪声的方法,搭建了相应的成像系统,通过移动物体获...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 太赫兹成像研究背景及意义
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 反射式太赫兹成像方法研究现状
1.2.2 连续太赫兹数字全息成像技术的研究现状及应用
1.2.3 数字全息噪声抑制研究
1.2.4 太赫兹隐藏物体无损检测
1.3 本论文的研究目的和主要内容
第2章 数字全息成像的基本原理
2.1 引言
2.2 离轴数字全息成像基本原理
2.3 数字全息衍射传播算法
2.3.1 菲涅耳算法
2.3.2 卷积算法
2.3.3 角谱算法
2.4 相位解包裹
2.5 本章小结
第3章 太赫兹波反射式离轴数字全息散斑噪声抑制研究
3.1 引言
3.2 散斑理论分析
3.2.1 散斑的形成及其评价
3.2.2 多样性记录数字全息图抑制散斑噪声原理
3.3多偏振态抑制太赫兹波数字全息散斑噪声实验
3.3.1 太赫兹源和太赫兹分束元件的偏振特性
3.3.2 实验系统
3.3.3 系统分辨率测试
3.3.4 散斑噪声抑制实验结果分析
3.4 物体微位移抑制太赫兹数字全息散斑噪声实验研究
3.4.1 实验系统
3.4.2 记录及再现过程
3.4.3 实验结果分析
3.5 本章小结
第4章 大视场连续太赫兹波离轴数字全息隐藏物体成像
4.1 引言
4.2 亚像素图像配准融合理论分析
4.3 太赫兹隐藏物体成像实验研究
4.3.1 实验系统
4.3.2 太赫兹全息图记录过程
4.3.3 再现结果分析
4.3.4 遮挡板厚度对成像质量的影响
4.3.5 遮挡板折射率对成像质量的影响
4.4 太赫兹波数字全息隐藏物体双层成像
4.5 连续太赫兹波数字全息大视场隐藏物体成像
4.6 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Terahertz Real-Time Off-Axis Digital Holography with Zoom Function[J]. 侯磊,韩小卫,杨磊,施卫. Chinese Physics Letters. 2017(05)
[2]基于小波变换的太赫兹数字全息再现像去噪研究[J]. 崔珊珊,李琦. 红外与激光工程. 2015(06)
[3]精确最小二乘相位解包裹算法[J]. 钱晓凡,饶帆,李兴华,林超,李斌. 中国激光. 2012(02)
[4]Improvement of speckle noise suppression in digital holography by rotating linear polarization state[J]. 肖文,张菁,戎路,潘锋,刘烁,王璠璟,何阿呷. Chinese Optics Letters. 2011(06)
[5]Speckle noise reduction in digital holography by use of multiple polarization holograms[J]. 戎路,肖文,潘锋,刘烁,李瑞. Chinese Optics Letters. 2010(07)
[6]数字全息中实用相位解包裹算法研究[J]. 张亦卓,王大勇,赵洁,万玉红,江竹青,陶世荃. 光学学报. 2009(12)
本文编号：3171441
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 太赫兹成像研究背景及意义
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 反射式太赫兹成像方法研究现状
1.2.2 连续太赫兹数字全息成像技术的研究现状及应用
1.2.3 数字全息噪声抑制研究
1.2.4 太赫兹隐藏物体无损检测
1.3 本论文的研究目的和主要内容
第2章 数字全息成像的基本原理
2.1 引言
2.2 离轴数字全息成像基本原理
2.3 数字全息衍射传播算法
2.3.1 菲涅耳算法
2.3.2 卷积算法
2.3.3 角谱算法
2.4 相位解包裹
2.5 本章小结
第3章 太赫兹波反射式离轴数字全息散斑噪声抑制研究
3.1 引言
3.2 散斑理论分析
3.2.1 散斑的形成及其评价
3.2.2 多样性记录数字全息图抑制散斑噪声原理
3.3多偏振态抑制太赫兹波数字全息散斑噪声实验
3.3.1 太赫兹源和太赫兹分束元件的偏振特性
3.3.2 实验系统
3.3.3 系统分辨率测试
3.3.4 散斑噪声抑制实验结果分析
3.4 物体微位移抑制太赫兹数字全息散斑噪声实验研究
3.4.1 实验系统
3.4.2 记录及再现过程
3.4.3 实验结果分析
3.5 本章小结
第4章 大视场连续太赫兹波离轴数字全息隐藏物体成像
4.1 引言
4.2 亚像素图像配准融合理论分析
4.3 太赫兹隐藏物体成像实验研究
4.3.1 实验系统
4.3.2 太赫兹全息图记录过程
4.3.3 再现结果分析
4.3.4 遮挡板厚度对成像质量的影响
4.3.5 遮挡板折射率对成像质量的影响
4.4 太赫兹波数字全息隐藏物体双层成像
4.5 连续太赫兹波数字全息大视场隐藏物体成像
4.6 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Terahertz Real-Time Off-Axis Digital Holography with Zoom Function[J]. 侯磊,韩小卫,杨磊,施卫. Chinese Physics Letters. 2017(05)
[2]基于小波变换的太赫兹数字全息再现像去噪研究[J]. 崔珊珊,李琦. 红外与激光工程. 2015(06)
[3]精确最小二乘相位解包裹算法[J]. 钱晓凡,饶帆,李兴华,林超,李斌. 中国激光. 2012(02)
[4]Improvement of speckle noise suppression in digital holography by rotating linear polarization state[J]. 肖文,张菁,戎路,潘锋,刘烁,王璠璟,何阿呷. Chinese Optics Letters. 2011(06)
[5]Speckle noise reduction in digital holography by use of multiple polarization holograms[J]. 戎路,肖文,潘锋,刘烁,李瑞. Chinese Optics Letters. 2010(07)
[6]数字全息中实用相位解包裹算法研究[J]. 张亦卓,王大勇,赵洁,万玉红,江竹青,陶世荃. 光学学报. 2009(12)
本文编号：3171441
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