數(shù)字全息技術課件

數(shù)字全息技術章毅110609022009302892.數(shù)字全息技術章毅.1數(shù)字全息技術概述數(shù)字全息成像基本原理數(shù)字全息技術的應用.數(shù)字全息技術概述.2全息術的基本原理由丹尼斯·伽伯1948年首先提出，伽伯1971年獲得諾貝爾物理獎。到了60年代，利思和烏帕特尼克斯改進了伽伯的原始設想，提出離軸全息術的概念，并由美國執(zhí)密安大學的研究人員加以實驗驗證，從而使這一技術得到人們廣泛的注意。EmmettLeith,1985.全息術的基本原理由丹尼斯·伽伯1948年首先提出，伽伯1973傳統(tǒng)光學全息術分為兩步：波前記錄和波前再現(xiàn)。波前記錄波前再現(xiàn).傳統(tǒng)光學全息術分為兩步：波前記錄和波前再現(xiàn)。波前記錄波前再現(xiàn)4..5數(shù)字全息技術概述1948，D.Gabor,提出了“波前重現(xiàn)”（Anewmicroscopyprinciple,Nature）(Nobelprize)1962,LeithENandUpatnieksJ.,

離軸全息術（Reconstructedwavefrontsandcommunicationtheory.JOSA）1967,J.W.GoodmanandR.W.Lawrence,

數(shù)字全息術

（DigitalImageFormationfromElectronicallyDetectedHolograms“,Appl.Phys.Lett.）1994,U.Schnars,W.Juptner,第一張數(shù)字全息圖（Directrecordingof

holograms

byaCCDtargetandnumericalreconstruction

FormationfromElectronicallyDetectedHolograms“,Appl.Phys.Lett.）.數(shù)字全息技術概述1948，D.Gabor,提出了“波前6與傳統(tǒng)的全息技術相比，數(shù)字全息是用光電傳感器件（如CCD或CMOS）代替干板記錄全息圖，然后將全息圖存入計算機的一種新技術。數(shù)字全息技術概述.與傳統(tǒng)的全息技術相比，數(shù)字全息是用光電傳感器件（如CCD或C7(a)ConventionalopticalholographyobjectbeamBeamsplitterLaserPhaseshifterobjectbeamBeamsplitterCCDLaserPhotographic

plate(b)DigitalholographyreferencebeamDigitalholography:recording數(shù)字全息技術概述.(a)Conventionalopticalholog8(a)ConventionalopticalholographyVirtualimageBeamsplitterLaser(b)NumericalreconstructionwithcomputerProcessedphotographic

plateDigitalholography:

reconstruction數(shù)字全息技術概述.(a)Conventionalopticalholog9數(shù)字全息技術概述數(shù)字全息技術是光學與光電技術、數(shù)字計算機技術的結合，用CCD記錄全息圖，并通過計算機數(shù)值模擬光學衍射過程再現(xiàn)物光波前，可實時再現(xiàn)逼真的三維物體。數(shù)字全息技術實現(xiàn)了全息圖的記錄、存儲、傳輸和再現(xiàn)的完全數(shù)字化，可通過網(wǎng)絡實時傳輸和異地顯示，而且可以方便低消除像差、噪聲等影響。在生物細胞成像、工業(yè)無損檢測等方面具有廣泛的應用前景。.數(shù)字全息技術概述數(shù)字全息技術是光學與光電技術、數(shù)字計算機技術10數(shù)字全息成像基本原理1.全息圖記錄：CCD平面物光波CCD平面參考光波要求：①滿足Nyquist抽樣定理，即一個條紋周期的抽樣數(shù)至少為2對記錄距離、參考光偏置、物場大小提出了要求全息圖分類：同軸、離軸菲涅耳全息；同軸、離軸無透鏡傅里葉變換全息；像全息(+MO無透鏡傅里葉變換全息情況）零級項+1級項-1級項②對離軸全息需同時滿足分離條件.數(shù)字全息成像基本原理1.全息圖記錄：CCD平面物光波CCD平11數(shù)字全息成像基本原理2.物光波重建：逆向傳播得到聚焦像：畸變矯正

原始物光場位相恢復：原始物光場強度分布原始物光場位相分布（包裹位相）.數(shù)字全息成像基本原理2.物光波重建：逆向傳播得到聚焦像：畸變12數(shù)字全息術的應用神經(jīng)細胞菲涅耳重建.數(shù)字全息術的應用神經(jīng)細胞菲涅耳重建.1