基于位相变更的非相干数字全息自适应成像

发布时间：2023-02-25 21:54

　　菲涅耳非相干数字全息是一种非扫描的三维成像技术。它采用空间非相干光照明物体,物体上任意两点发出的光在空间上不具备互相干性,但同一物点发出的光经过适当的分束后在特定的位置利用其自相干性进行干涉得到该物点的全息图,所有点源全息图的非相干叠加就构成了物体的全息图。全息图编码了每个物点的三维空间位置信息,所以可以通过适当算法实现原始物体的三维重建。非相干数字全息术作为一种新颖的非扫描三维显微成像技术得到了广泛的关注和研究,其中提高其成像的速度、分辨率和成像质量等性能是研究的焦点所在。本论文着重研究非相干数字全息术成像质量的提高,结合自适应光学技术实现非相干数字全息成像系统中波前像差探测和校正,以期提高全息图重建像的质量和成像分辨率。论文阐明了非相干数字全息成像的基本原理和非相干数字全息记录过程作为波前传感的理论模型。结合非相干数字全息成像特点,引入位相变更算法,进行自适应波前探测和校正,对位相变更算法在非相干数字全息中的应用特性进行了研究,主要包括位相差实现模式和评价函数的选取对波前像差估计和重建像质量的影响、评价函数的噪声适应性以及维纳滤波系数对物信息重建的影响。搭建非相干全息实验系统,发展...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文内容及结构安排
第2章 非相干数字全息自适应成像基本原理
    2.1 非相干数字全息基本原理和成像特性
        2.1.1 非相干全息图的记录和重建
        2.1.2 非相干数字全息的成像分辨率特性
        2.1.3 非相干数字全息的三维成像特性和波前传感
    2.2 基于位相变更的非相干数字全息
        2.2.1 位相恢复(Phase Retrieval)
        2.2.2 位相变更(Phase Diversity)
        2.2.3 基于位相变更的非相干数字全息
    2.3 本章小结
第3章 位相变更算法在非相干数字全息中的应用特性研究
    3.1 位相差模式选取对非相干数字全息自适应成像的影响
        3.1.1 离焦量对位相变更算法中像差估计和重建像的影响
        3.1.2 相移量对位相变更算法中像差估计和重建像的影响
    3.2 评价函数对非相干数字全息自适应成像的影响
        3.2.1 评价函数的选择
        3.2.2 噪声分析和维纳滤波
        3.2.3 维纳滤波系数对物信息重建的影响
    3.3 位相变更算法在非相干数字全息中的应用
        3.3.1 常用Zernike像差的描述
        3.3.2 位相变更算法在非相干数字全息中的实现
    3.4 本章小结
第4章 非相干数字全息自适应成像实验研究
    4.1 结合位相变更算法实现自适应成像
        4.1.1 非相干数字全息实验系统设计
        4.1.2 空间光调制器表面平整度测量及像差补偿
        4.1.3 基于空间光调制器校正像差的模拟验证
        4.1.4 基于空间光调制器校正像差的实验研究
    4.2 基于位相变更实现自适应荧光数字全息成像
        4.2.1 点源全息图生成原理和数值仿真
        4.2.2 荧光数字全息显微系统
        4.2.3 荧光数字全息自适应显微成像
    4.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3749265