基于數(shù)字全息的三維重構算法研究.pdf

1、安徽大學碩士學位論文基于數(shù)字全息的三維重構算法研究姓名：周成鵬申請學位級別：碩士專業(yè)：信號與信息處理指導教師：柴曉冬20070401安徽人學顧論文摘要本論文主要研究基于數(shù)字全息的三維物體重構算法。采用理論分析和實驗研究相結合的辦法，對基于數(shù)字全息技術的三維重構中的基本問題和多種方法進行了比較系統(tǒng)深入的研究，包括再現(xiàn)光場零級像和共軛像的消除、數(shù)字全息重構相位展開的算法。由于CCD獲取的數(shù)字全息圖大多是菲涅耳離軸全息圖，由于受物理過程的制約

2、，在基于菲涅耳變換的衍射重構中將包含零級像和一對共軛像，即使采取一些措施抑制零級像和共軛像，也會限制視場的大小。在傳統(tǒng)的基于傅立葉變換的重構過程中，由于采用濾波和移頻方法獲取復波信號，特別是當頻譜存在混疊時，則必然造成信號的損失，尤其是相位信息的損失將無法再現(xiàn)原物體的三維模型。因此，本論文重點在以下方面開展研究：一、在全息獲取和重構方面提出基于隨機信號處理理論的盲信號分離的復波恢復方法。研究發(fā)現(xiàn)由ccD獲取的干涉全息圖是一種隨機過程，這

3、樣，數(shù)字全息重構就可建立在隨機信號處理的理論框架之下，研究基于隨機信號處理的數(shù)字全息重構的新方法。對數(shù)字全息重構中的復波進行準確恢復，對零級項和共軛項的處理不再是“抑制”和“避開”，而是“分離”和“消除”，并良好地保持了復波的振幅和相位信息，并且對一直困擾全息術的“曝光強度”和全息圖的“清晰度”“光波波長”已不再敏感。為了得到數(shù)字全息圖的真實相位，整個處理過程是在空域中進行。該方法是對目前數(shù)字全息重構方法的改革，其在數(shù)字全息重構中的成功

4、實現(xiàn)，將在光信息處理領域中的其他方面存在一定的應用價值。二、在對解纏繞相位算法研究中提出了一種改進算法。數(shù)字全息技術是利用CCD等電荷耦合器件取代傳統(tǒng)光學全息中的記錄介質(zhì)來記錄全息圖，重建的過程在計算機中完成。由于系統(tǒng)的原因，三維獲取的全息圖的相位被限制(纏繞)在(一石，2l“]之間。如何恢復模糊的相位周期，得到真實解纏相位，即相位展開(或稱相位解纏繞)處理(PhaseUnwrapping)，成為數(shù)字全息再現(xiàn)的最關鍵問題之一。實際數(shù)字全