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文檔簡(jiǎn)介
1、數(shù)字全息用光電傳感器件(如CCD、CMOS)代替?zhèn)鹘y(tǒng)全息材料記錄全息圖,用計(jì)算機(jī)模擬光學(xué)衍射過程來實(shí)現(xiàn)所記錄全息圖的數(shù)字再現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了全息的記錄、存儲(chǔ)和再現(xiàn)全過程的數(shù)字化。近年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是高分辨率圖像傳感器的發(fā)展,數(shù)字全息技術(shù)及其應(yīng)用研究備受國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注。在形貌和變形測(cè)量、粒子場(chǎng)測(cè)量與分析、數(shù)字全息顯微、圖像加密等方面,數(shù)字全息能夠充分發(fā)揮其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。本文的研究目的是探討數(shù)字全息的記錄和再現(xiàn)原理,研究提高再現(xiàn)像質(zhì)的方法
2、,分析了數(shù)字全息在數(shù)字水印和三維形貌測(cè)量方面的應(yīng)用及其不足,提出了自己的方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
通過理論分析、計(jì)算機(jī)模擬和光學(xué)實(shí)驗(yàn)等有效手段,本文著重研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:
(1)詳細(xì)分析了空域微分算子處理、頻域?yàn)V波、減均值及減參考光和物光值等四種針對(duì)數(shù)字全息圖所進(jìn)行的圖像處理技術(shù),并通過具體實(shí)驗(yàn)證明它們?cè)谙蓖腹夂凸曹椣竦确矫娴淖饔貌⒈容^了幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。通過研究發(fā)現(xiàn)數(shù)字全息的再現(xiàn)像除了直透光和共軛像
3、的影響之外,再現(xiàn)像還受到散斑噪聲的影響,并提出了使用多幅圖像疊加的方法減小噪聲的影響。另外發(fā)現(xiàn)當(dāng)CCD水平和豎直方向像素?cái)?shù)不等時(shí),再現(xiàn)象會(huì)發(fā)生畸變,對(duì)其進(jìn)行了修正。
(2)分析比較了灰度方差法、灰度熵值法和傅里葉頻譜法這三種數(shù)字成像過程中的自動(dòng)聚焦算法,結(jié)果表明傅里葉頻譜法單峰性和銳度更好。
(3)通過對(duì)數(shù)字全息記錄條件的詳細(xì)分析,確定了影響數(shù)字全息再現(xiàn)像分辨率的主要因素。從這些因素入手,提出了利用相移數(shù)字全
4、息和合成孔徑數(shù)字全息來提高數(shù)字全息的分辨率。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述理論的正確性和可行性。
(4)研究了數(shù)字全息在數(shù)字水印和三維形貌測(cè)量方面的應(yīng)用。提出將菲涅耳數(shù)字全息和離散余弦變換結(jié)合起來應(yīng)用于數(shù)字水印,具有比傅里葉變換法數(shù)字水印具有更好的安全性和實(shí)用性;提出了在散斑等噪聲較大的情況下,利用層析三維物體重構(gòu)的方法,只利用物體的強(qiáng)度信息對(duì)物體進(jìn)行三維重構(gòu)。
(5)用matlab編寫一套數(shù)字全息程序,這個(gè)軟件可以用來
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