【摘 要】
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数字全息在表面微结构测量,生物相位成像等领域具有广泛应用.离轴干涉数字全息图的再现通常采用傅立叶变换、频谱滤波和逆傅立叶变换的算法,由于两次进行傅立叶变换,运算
【机 构】
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中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安710119;西安工业大学光电工程学院,西安710032
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数字全息在表面微结构测量,生物相位成像等领域具有广泛应用.离轴干涉数字全息图的再现通常采用傅立叶变换、频谱滤波和逆傅立叶变换的算法,由于两次进行傅立叶变换,运算量较大.SPSA算法(Spatial phase shifting algorithm)通过对离轴干涉图在一个条纹周期内进行多次平移,得到等效于相移干涉中的三幅或多幅干涉图,随后采用相移干涉术中的相位重建算法得到物体再现像..由于它只需要一些简单的算术运算,因而运算速度快,适用于动态过程的时实再现.但是,SPSA算法要求干涉条纹为平行等间距的直条纹,并且假设在一个条纹周期内被测物体的相位变化很小.针对此缺点,本文提出一种新的数值相移方法.该方法通过在频域进行位相滤波,从而在空间域引入位移.首先,对干涉图进行傅里叶变换,找出干涉图的±1谱.其次,对具有共轭性的±1级谱进行相位滤波.然后,对相移后的频谱进行逆傅里叶变换,得到新的相移后的干涉图.最后,采用相移干涉术中的相位重建算法得到物体的位相分布.实验结果表明,与SPSA算法相比,本算法具有抗噪声、精度高的优点.同时,与Cuche提出的空间滤波技术相比,本算法的位相重建精度提高了3倍以上.
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