两步正交相移数字全息算法研究与应用

• 作 者: 刘庆志
• 机 构: 华南师范大学
• 出 处: 华南师范大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 相移数字全息 相移干涉技术 图像加密

相移数字全息是将相移干涉术(SPI)同数字全息相结合的信息光学技术。在相移数字全息干涉术中,通过相移调制装置改变参考光的相位,使用CCD记录不同相位下的全息图,然后利用不同的相移方法对全息图进行数据处理,从而得到记录面上的物光场的复振幅分布,很好得消除了传统同轴数字全息的零级项和孪生像。相移数字全息结合了相移干涉和数字全息的优点,具有测量精度高、易于操作、能够实现全场测量、数字处理能力强大等优点,可广泛应用于三维物体识别、振动分析、微小位移测量、形变检测、表面干涉检测、粒子场测定、显微成像、生物医学诊断等方面。因此,近年来相移数字全息在信息光学领域发展迅速,成为人们研究的热点。　　
本论文的目的是探究两步相移数字全息的新算法,提出一种改进的两步相移全息技术,在计算机算法仿真的基础上,通过现有的实验平台研究两步相移全息的有效性。在信息安全领域对比两步相移全息和传统四步相移全息的应用情况,通过计算机仿真验证两步相移全息的实用性和有效性。具体工作如下:　　
(1)系统介绍相移全息算法研究的热点、相移数字全息的特点及其应用研究的最新发展方向。简要介绍相移技术的基本原理、数字相移全息记录和再现的基本原理。详细介绍了传统的四步、两步相移数字全息的基本原理。　　
(2)提出改进的两步相移数字全息算法,通过计算机仿真验证该方法的有效性。依托现有的实验条件对比研究传统四步相移数字全息算法和两步相移全息算法的实验结果,给出自己的分析、结论,验证各方法的可行性。　　
(3)介绍相移数字全息在信息安全领域的新发展。在马赫-曾德尔光路平台上和联合变换相关JTC结构中,对比研究传统的两步相移数字全息加密和改进的两步相移全息加密技术,提出一种基于参考光估计的两步相移全息图像加密的方法。详细的论述了两种方法的实现原理,并通过实验仿真进一步验证了两步相移全息加密的有效性和可靠性。