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数字全息显微测量中相位畸变的矫正方法

王添 于佳 杨宇 闫高宾 王金城

王添, 于佳, 杨宇, 闫高宾, 王金城. 数字全息显微测量中相位畸变的矫正方法[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3615-3620.
引用本文: 王添, 于佳, 杨宇, 闫高宾, 王金城. 数字全息显微测量中相位畸变的矫正方法[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3615-3620.
Wang Tian, Yu Jia, Yang Yu, Yan Gaobin, Wang Jincheng. Correction method of phase distortion in digital holographic microscopy detection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(11): 3615-3620.
Citation: Wang Tian, Yu Jia, Yang Yu, Yan Gaobin, Wang Jincheng. Correction method of phase distortion in digital holographic microscopy detection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(11): 3615-3620.

数字全息显微测量中相位畸变的矫正方法

详细信息
    作者简介:

    王添(1983-),男,博士生,主要从事数字全息测量方面的研究.Email:156321815@qq.com

  • 中图分类号: TP391

Correction method of phase distortion in digital holographic microscopy detection

  • 摘要: 针对微尺寸(1 mm)透射型物体的数字全息显微测量中存在的相位畸变问题,提出一种相位矫正方法,通过改进预放大离轴菲涅耳数字全息记录光路以及全息图的卷积再现算法,消除了相位分布的一次畸变和二次畸变.使用该方法测量USAF1951分辨率板,成功矫正了其再现像的相位畸变,并得到了横向尺寸0.25 mm区域的清晰相位分布三维重建图.该方法的优点在于通过对记录光路和再现算法的改进,矫正相位畸变,直接得到正确的再现像相位,简化了相位补偿计算的步骤,很大程度地降低了相位重建过程的复杂程度,有利于对物体进行实时探测和快速重建.
  • [1] Goodman J W, Lawrence P W, Digital image formulation from electronically detected holograms[J]. Appl Phys Lett, 1967, 11(3): 77-79.
    [2]
    [3] Thomas C E, Bahm T M, Baylor L R, et al. Direct to digital holography for semiconductor wafer defect detection and review [C]//SPIE, 2002, 4692: 180-194.
    [4]
    [5]
    [6] Dirksen D, Droste H, Bkemper B, et al. Lenless Fourier holography for digital holographic interferometry on biological samples[J]. Opt Laser Eng, 2001, 36(3): 241-249.
    [7]
    [8] Bally G V, Kemper B. Digital holographic microscopy for the life sciences[C]//Biomedical Optics and 3D Image OSA, 2012.
    [9] Zhao Jie, Wang Dayong, Wang Huaying, et al. Measurement of geometrical parameters of microstructure with digital holography[J]. Infrared and Laser Engineering, 2008, 37(5): 173-176. (in Chinese)
    [10]
    [11] 赵洁, 王大勇, 王华英, 等. 用于微结构几何量测量的数字全息方法[J]. 红外与激光工程, 2008, 37(5): 173-176.
    [12] Zhou Canlin, Kang Yilan. Deformation measurement by digital holography[J]. Acta Photonica Sinica, 2004, 33(2): 171-173. (in Chinese)
    [13]
    [14] Christopher J Mann, Ling Fengyu, Myung K Kim. Movies of cellular and sub-cellular motion by digital holographic microscopy[J]. Biomedical Engineering Online, 2006, 5(21): 6-8.
    [15]
    [16] Wang Huaying. Imaging theory and experimental demonstration of digital holographic microscopy[D]: Beijing: Beijing University of Technology, 2008: 88-90. (in Chinese)
    [17] 周灿林, 亢一澜. 数字全息干涉法用于形变测量[J]. 光子学报, 2004, 33(2): 171-173.
    [18] Cuche E, Marquet P, Depeursinge C. Simultaneous amplitude-contrast and quantitative phase-contrast microscopy by numerical reconstruction of Fresnel off-axis holograms[J]. Appl Opt, 1999, 38(34): 6994-7001.
    [19]
    [20] Schnars U, Juptner W P O. Digital recording and numerical reconstruction of holograms[J]. Mea Sci Tech, 2002, 3(9): 85-101.
    [21] Zhang F C, Yamaguchi I, Yaroslavsky L P. Algorithm for reconstruction of digital holograms with adjustable magnification[J]. Opt Lett, 2004, 29(14): 1668-1670.
    [22]
    [23]
    [24] Kim Myung K, Ling Fengyu, Mann Christopher J. Digital Holography and 3D Display: Principle and Applications[M]. New York: Springer, 2006: 38-50.
    [25] Itoh K. Analysis of the phase unwrapping algorithm[J]. App Opt, 1982, 21(14): 27-40.
    [26] 王华英. 数字全息显微成像的理论和实验研究[D]. 北京: 北京工业大学, 2008: 88-90.
    [27] Hui Mei, Wang Dongsheng, Li Qingxiang, et al. Methods of phase unwrapping based on the solution of DCT equation[J]. Acta Optica Sinica, 2003, 23(10): 1245-1250. (in Chinese)
    [28]
    [29]
    [30]
    [31]
    [32]
    [33]
    [34]
    [35] 惠梅,王东生,李庆祥. 基于离散泊松方程解的相位展开方法[J]. 光学学报, 2003, 23(10): 1245-1250.
  • [1] 段良友, 刘贞, 沈琪皓, 何幸锴, 周鼎富, 张永科.  单频光纤放大器中泵浦作用的相位噪声 . 红外与激光工程, 2023, 52(1): 20220332-1-20220332-10. doi: 10.3788/IRLA20220332
    [2] 王成龙, 闫伯龙, 徐茂, 马军.  不同瞄准策略的线性菲涅耳式聚光器光学性能 . 红外与激光工程, 2023, 52(9): 20230259-1-20230259-9. doi: 10.3788/IRLA20230259
    [3] 沈乐成, 梁瀚朋, 赵佳玉, 罗嘉伟.  基于光学相位共轭的数字化波前整形技术(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20220256-1-20220256-10. doi: 10.3788/IRLA20220256
    [4] 周勇, 邵珩, 聂中原, 杨耀东, 刘战捷.  改进的枝切法在散斑相位解包裹中的应用 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20200451-1-20200451-10. doi: 10.3788/IRLA20200451
    [5] 高泽宇, 李新阳, 叶红卫.  流场测速中基于深度卷积神经网络的光学畸变校正技术 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200267-1-20200267-10. doi: 10.3788/IRLA20200267
    [6] 周维帅, 翁嘉文, 彭军政, 钟金钢.  利用相移条纹相位解调的广角镜头畸变校正 . 红外与激光工程, 2020, 49(6): 20200039-1-20200039-7. doi: 10.3788/IRLA20200039
    [7] 曾雅楠, 卢钧胜, 常新宇, 刘源, 胡晓东, 卫勇, 王艳艳.  数字像面全息显微技术的降噪方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 524003-0524003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0524003
    [8] 于瀛洁, 林星羽, 伍小燕.  放大同轴全息图压缩传感层析重建 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 603017-0603017(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0603017
    [9] 郭世平, 杨宁, 张子腾, 胡苏海, 张荣之.  基于波前相位单纯形样条函数建模的空间目标波前解卷积方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 117004-0117004(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0117004
    [10] 孔明, 郝玲, 刘维, 王道档, 许新科, 李芹.  数字全息中基于优化Harris角点的相位拼接算法 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1126002-1126002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1126002
    [11] 臧瑞环, 汤明玉, 段智勇, 马凤英, 杜艳丽, 刘晓旻, 弓巧侠.  菲涅耳非相干相关全息相移技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 825001-0825001(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0825001
    [12] 韩旭, 王霖, 伏燕军.  双频外差结合相位编码的相位解包裹方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 913003-0913003(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0913003
    [13] 赵亚迪, 曹晓华, 陈波, 孙天齐.  数字全息亚像素位移综合孔径方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 626002-0626002(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0626002
    [14] 李博, 马锁冬.  使用区域重构技术的路径无关相位解包方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 229006-0229006(9). doi: 10.3788/IRLA201645.0229006
    [15] 张晓磊, 张祥朝, 肖虹, 徐敏.  针对结构表面的数字全息相位重构散斑去除方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 726002-0726002(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0726002
    [16] 周皓, 顾济华, 陈大庆.  数字全息多平面成像技术研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 513-518.
    [17] 张明军, 高文英, 牛泉云, 袁兴起.  聚光光伏系统菲涅耳聚光器性能分析与仿真 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2411-2416.
    [18] 崔珊珊, 李琦.  基于小波变换的太赫兹数字全息再现像去噪研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1836-1840.
    [19] 范俊叶, 尹博超, 王文生.  双曝光数字全息三维变形测试 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1582-1586.
    [20] 吴慧云, 陈金宝, 李鑫, 黄志松, 黄书海, 赵四清, 孙振海, 徐卸古.  激光中继镜传输的等效菲涅耳数分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3218-3222.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-11
  • 修回日期:  2014-04-18
  • 刊出日期:  2014-11-25

数字全息显微测量中相位畸变的矫正方法

    作者简介:

    王添(1983-),男,博士生,主要从事数字全息测量方面的研究.Email:156321815@qq.com

  • 中图分类号: TP391

摘要: 针对微尺寸(1 mm)透射型物体的数字全息显微测量中存在的相位畸变问题,提出一种相位矫正方法,通过改进预放大离轴菲涅耳数字全息记录光路以及全息图的卷积再现算法,消除了相位分布的一次畸变和二次畸变.使用该方法测量USAF1951分辨率板,成功矫正了其再现像的相位畸变,并得到了横向尺寸0.25 mm区域的清晰相位分布三维重建图.该方法的优点在于通过对记录光路和再现算法的改进,矫正相位畸变,直接得到正确的再现像相位,简化了相位补偿计算的步骤,很大程度地降低了相位重建过程的复杂程度,有利于对物体进行实时探测和快速重建.

English Abstract

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