同态滤波法抑制离轴数字全息零级项

针对离轴数字全息图受记录器件像元尺寸的限制而在数字再现时存在再现像受零级项串扰的问题,提出了一种抑制离轴数字全息零级项的方法。根据图像灰度可由图像照度及表面反射率共同决定的原理,将全息图看作入射分量和反射分量的乘积,利用入射分量变化缓慢且集中在低频段,反射分量反映图像细节并集中在高频段的特性,用同态滤波方法处理数字全息图。设计了同态滤波器,其上下限分别为0.001和1,直径为300pixel。用该方法实现了对衍射距离为34cm的菲涅尔数字全息图的零级项抑制,并对重构出的物光对比度以及物体的细节信息进行了增强。

基于Hilbert-Huang变换的数字全息图中的零级项抑制

针对数字全息图中的零级项问题,提出一种用Hilbert-Huang变换对零级项进行抑制的方法.首先将二维数字全息图数据展开为一维数据,然后用Hilbert-Huang变换进行经验模型分解,得到第一层的本征模函数,该函数包含了全息图的高频分量,继续分解,得到第二层的本征模函数,该函数包含了全息图的直流分量.实验结果证明,将第一层的本征模函数进行再现,即为零级项得到有效抑制的共轭像,第二层的本征模函数为零级项.该方法只需在空域中进行一次经验模型分解就可有效抑制零级项,较好地保存了原物波信息,在计算速度上具有明显优势.

一种数字全息图零级项消除的新方法

针对离轴数字全息图中的零级项问题,提出用独立分量分析方法对零级项进行压缩.首先通过CCD获取同一物体的两幅干涉强度不同的全息图构成观测信号,然后采用独立分量分析方法(Independent Component Analysis(ICA))从观测信号中分离出零级项和共轭项,再从获得的共轭项中减去残余的零级项分量,实现零级项的有效压缩,并用模拟结果论证该方法在处理零级项压缩方面的优越性和有效性.

基于盲信号分离的复波恢复方法

本文提出一种基于盲信号分离的新的复波恢复方法。首先通过CCD获取同一物体的3幅干涉全息图构成观测信号,然后采用独立分量分析方法从观测信号中分离出只包含复波振幅和相位信息项,有效抑制了零级项,最后用该方法实现了一个纯位相波阵面。实验结果表明,该方法能较好地恢复原复波的振幅和相位信息,即使在频谱混叠情况下,也能有效恢复原复波信号。

一种改进的模拟退火算法的相位恢复

首先对传统的模拟退火算法进行改进,然后由独立变量分析方法对纯相位复波的数字全息图进行零级项消除,得到其共轭项,获取未解压的共轭复波相位,最后利用改进的模拟退火算法对未解压的共轭复波相位进行了相位恢复。结果表明,利用以上方法能较好的解决数字全息重构中的零级项和相位恢复问题。

一种新的复波恢复方法——FastICA

在进行数字全息重构过程中,常用的方法如衍射和滤波方法都会受到零级项和共轭项的影响,造成对复波的振幅和相位信息的损失,无法有效地恢复复波。提出一种基于快速独立分量分析(Fast Independent Component Analysis,FastICA)的方法来进行复波恢复,通过CCD获取同一物体的3幅干涉全息图来构成观测信号,然后用FastICA从被观测信号中分离出只包含复波振幅和相位的信息,从而有效抑制了零级项。实验结果表明,这种方法可以较好地恢复原复波的振幅和相位,在频谱混叠的情况下,能有效恢复原来复波信号。