基于数字全息层析的三维测量技术

针对传统测量方法不能同时实现功能性梯度材料外部三维轮廓测量和内部三维结构测量的缺陷,提出了基于数字全息层析的三维测量技术。以单模光纤作为实验样本,采用基于数字全息层析的三维测量技术对其进行分析。实验结果表明,基于数字全息层析技术的三维结构测量方法能很好地实现功能性梯度材料等一些透明物体的三维轮廓测量和内部三维结构测量。

气体作自然对流时温度场测量中的全息层析技术

1 引言 激光全息干涉技术是进行三维流场实验研究的重要手段之一.三维流场的全息层析,实际上就是在同时获得三维流场多方向干涉图的基础上,把三维流场分成一组平行的截面,根据多方位的干涉数据,由计算机分别对不同的截面重建三维流场的参量分布.

数字全息层析显微的方法与生物学应用进展

数字全息层析(HT)显微术是一种先进的无标记三维显微成像方法,可以恢复细胞等生物样品的三维折射率分布,进而实现细胞体积、干质量等形态学和生理学参数的三维可视化。HT在数字全息显微记录和再现单幅数字全息图的基础原理上,通过旋转样品或旋转照明等方式获取多角度下全息图,然后通过投影层析或衍射层析等算法重建待测样品的三维折射率分布。综述HT中光路设计与重建算法的技术研究与生物学应用进展,为HT技术的国产化发展与应用研究提供借鉴。

基于数字全息层析术对单模光纤折射率三维分布的重构研究

提出了一种基于数字全息层析术的数字重构方法。针对单模光纤(SMF)的折射率分布具有轴对称性的特点,可仅根据在任一与光纤轴向垂直的旋转角度下从数字全息图再现出的相位分布,采用层析算法重构出与SMF轴向垂直的折射率断层分布。通过获取SMF的折射率断层分布,就可获取其折射率三维分布。与以往测量SMF折射率分布的方法相比,本文方法具有对被测样品无损、测量方法简单及测量速度快等特点。理论分析与光学实验结果均验证了本文所提方法的有效性。

三视角数字全息层析重建光纤折射率实验研究

为了提高数字全息层析技术的动态特性，提出一种三视角实时采集数字层析全息图记录系统及层析全息图的处理方法。设计并实现了包含有三束物光波、一束参考光波的三视角离轴全息干涉光路系统，形成单幅层析全息图;根据单幅层析全息图的频谱分布特点，提出了全息图中各向干涉分量的提取方法，以折射率渐变型光纤为实验样本开展了实验分析，层析重建了光纤横截面的三维折射率。实验结果验证了这种方法的正确性和有效性，研究结果可应用于活体细胞形态的实时监测。

彩色漫射物体的压缩全息层析成像

漫射物体的压缩全息利用其非相干散射密度函数在统计意义上满足稀疏先验这一假设,可以从多幅散斑图案实现漫射物体的层析重建,避免了散斑和不同平面的散焦图像之间的串扰。将单波长照明条件拓展到红、绿、蓝三色波长,提出一种新的适用于彩色漫射物体的压缩全息层析成像方法,搭建多波长照明条件下漫射物体的层析成像模型,并通过解压缩推理方法有效地分离不同平面的三维非相干密度函数。数值模拟实验表明,所提方法可以在多幅二维彩色散斑图案中成功进行彩色层析漫射物体的压缩重建,有效地抑制了散斑效应以及不同平面的散焦图像之间的相互串扰。

两次曝光全息层析装置

编号：0501241该专利是一种两次曝光全息层析装置。

激光全息干涉层析技术测量温度场的探讨

本文介绍了一种用激光全息干涉层析技术来测量温度场的方法，具体包括光学测量、数学重建及可视化处理三个方面，并给出了应用实例，对该研究的实际应用给予了验证，结果良好。

单幅层析全息图的记录及数据重建

进行了数字单幅离轴层析全息图记录和数值处理模拟分析及实验研究.首先定义了单幅层析全息图并分析了基于多向投影的数字单幅离轴层析全息图频谱分布特点,由此表明它的可处理性.在此基础上,数值模拟分析了基于三向投影的单幅离轴层析全息图记录与各向投影信息的分离提取,最后选择了具有周期结构的透明光栅(周期为100μm)作为实验样本,实现了三向投影的单幅层析全息图的记录以及数值重建,三束物光波重建周期值误差在4%—5%范围内.模拟分析及实验结果验证了单幅层析全息图记录与信息分离的可行性,同时为实现具备实时检测功能的极少量投影数字全息层析系统提供了重要的技术基础.

反投影滤波重建功能材料梯度折射率模拟分析

开展功能材料梯度折射率分布反投影滤波重建效果及其最小折射率分辨率的模拟分析。为提高折射率重建分辨率,选取适用于多投影方向的滤波反投影算法,分别分析了轴向梯度变化及径向梯度变化的两类功能材料梯度折射率重建效果,相同模拟条件下,重建误差均约为1%;同时也模拟分析了上述两类梯度折射率的最小分辨率,模拟结果表明,当投影量保持为90不变的情况下,径向梯度变化折射率较轴向梯度变化折射率重建准确度高,且相邻梯度间隔>0.003时,重建得到的两种梯度变化趋势的梯度折射率分布仍然能较好地分辨出其梯度间隔。

利用全息干涉层析重构三维折射率场的新方法

介绍了一种新的重构三维折射率场的方法。该方法利用一个共焦检测系统对被测对象的像面全息干涉图进行三维扫描 ,并记录干涉强度 ,通过对强度数据的处理 ,可以重构出三维折射率场。这种方法原理简单 ,不需要进行多方向的全息干涉记录和复杂的重构过程。给出了初步的试验结果 。

用联合代数迭代技术重建三维温度场

通过计算机模拟运算并结合温度场的先验知识，研究了将联合代数迭代技术用于全息干涉计量三维折射率场时的重建精度与视角范围、视角方向的关系以及误差与迭代次数的关系。得出只要选择合适视角方向，小视角范围的干涉条纹数据也能获得满意重建图像的结论。以火焰为例，验证了一个截面的火焰温度分布。