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三维物体的相位重构

作　者: 李凤
导　师: 竺子民
学　校: 华中科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 相位重构 数字全息 投影栅线法 单步相移法 三步相移法
分类号: O438.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 64次
引　用: 1次
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内容摘要


随着三维形貌测量的应用越来越广,而对于形貌测量又可以转换成对相位的测量,所以本文将从两个方面来讲述对物体进行相位重构的方法。第一种是采用相干光的形式进行相位重构,即数字全息的方法;第二种是采用非相干光的方法进行相位重构,即投影栅线法。本文分别阐述了它们所涉及的理论及最终的处理方法,最后通过模拟和实验分别给予了验证。在数字全息方法中主要的理论知识有菲涅耳衍射和傅里叶变换理论,所采用的实现方法主要是一种新提出的基于泰勒展开和相移法的单步相移法。在投影栅线法中不仅列举了一些常见的处理方法,包括傅里叶变换法和相移法,同时给出相位展开的理论知识,最后的实现方法采用了三步相移法和之前提出的单步相移法。在最后的实验过程中增加了去除噪声的理论方法。通过模拟结果可以看出,本文所采用的两种算法都很好的对物体的相位进行了恢复,不过在单步相移法中,对边缘恢复的不太精确,而三步相移法则很好的恢复了物体边缘的相位。但是在实验过程中单步相移法较三步相移法要简单,且单步相移法不需要进行相位展开,而三步相移法则需要此步骤。由于一些外界因素的影响,实验结果不能达到和模拟结果完全一致,有待进一步探讨。综上所述,两种方法理论上都能成功地对物体的相位进行了恢复,不过数字全息的实验过程较复杂,且对实验条件要求比较高,必须要用相干光,而投影栅线法用非相干光就可以实现,所以现在这种方法应用较广。

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 光学 > 信息光学 > 全息光学
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