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数字像面全息显微技术的降噪方法

曾雅楠 卢钧胜 常新宇 刘源 胡晓东 卫勇 王艳艳

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[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(5): 524003-0524003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0524003
引用本文: 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[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(5): 524003-0524003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0524003
Zeng Yanan, Lu Junsheng, Chang Xinyu, Liu Yuan, Hu Xiaodong, Wei Yong, Wang Yanyan. Method to suppress noises in digital image-plane holographic microscopy[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(5): 524003-0524003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0524003
Citation: Zeng Yanan, Lu Junsheng, Chang Xinyu, Liu Yuan, Hu Xiaodong, Wei Yong, Wang Yanyan. Method to suppress noises in digital image-plane holographic microscopy[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(5): 524003-0524003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0524003

数字像面全息显微技术的降噪方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0524003
基金项目: 

国家自然科学基金(51775381);天津市教委科研计划项目(2017KJ812,JWK1612);精密测试及仪器国家重点实验室(天津大学)开放基金(pilab1704);天津市自然科学基金(18JCQNJC05600);天津市本科教学质量与教学改革研究计划重点项目(171006101C);天津市科技计划项目(17YFCZZC00330)

详细信息
    作者简介:

    曾雅楠(1988-),女,讲师,博士,主要从事微纳光学检测技术方面的研究。Email:ynzeng@tju.edu.cn

  • 中图分类号: O439

Method to suppress noises in digital image-plane holographic microscopy

  • 摘要: 数字像面全息显微技术中,记录过程引入的噪声限制了轴向测量的精度和可靠性。目前对于抑噪方法的研究,主要针对高频噪声。因此提出了一种针对数字像面全息显微技术的降噪方法,不仅抑制高频噪声,对噪声的低频部分也有抑制作用,提高重构相位的信噪比。这种降噪方法对数字像面全息显微图进行优化,实现途径为利用二维经验模态分解中,第一层本征模态函数与全息图干涉条纹灰度信息契合的特点,提取第一层本征模态函数实现优化。应用优化后的像面全息图,实现重构,求解相位,测量样本表面形貌。应用优化方法对标准纳米台阶的表面形貌进行测量,对比并分析优化前后全息图的频谱以及测量的高度图,证明优化方法在保证对微结构表面形貌实现可靠测量的基础上,降低了数字像面全息显微技术的重构相位噪声。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-10
  • 修回日期:  2019-01-20
  • 刊出日期:  2019-05-25

数字像面全息显微技术的降噪方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0524003
    作者简介:

    曾雅楠(1988-),女,讲师,博士,主要从事微纳光学检测技术方面的研究。Email:ynzeng@tju.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(51775381);天津市教委科研计划项目(2017KJ812,JWK1612);精密测试及仪器国家重点实验室(天津大学)开放基金(pilab1704);天津市自然科学基金(18JCQNJC05600);天津市本科教学质量与教学改革研究计划重点项目(171006101C);天津市科技计划项目(17YFCZZC00330)

  • 中图分类号: O439

摘要: 数字像面全息显微技术中,记录过程引入的噪声限制了轴向测量的精度和可靠性。目前对于抑噪方法的研究,主要针对高频噪声。因此提出了一种针对数字像面全息显微技术的降噪方法,不仅抑制高频噪声,对噪声的低频部分也有抑制作用,提高重构相位的信噪比。这种降噪方法对数字像面全息显微图进行优化,实现途径为利用二维经验模态分解中,第一层本征模态函数与全息图干涉条纹灰度信息契合的特点,提取第一层本征模态函数实现优化。应用优化后的像面全息图,实现重构,求解相位,测量样本表面形貌。应用优化方法对标准纳米台阶的表面形貌进行测量,对比并分析优化前后全息图的频谱以及测量的高度图,证明优化方法在保证对微结构表面形貌实现可靠测量的基础上,降低了数字像面全息显微技术的重构相位噪声。

English Abstract

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