国家自然科学基金(61067004)
- 作品数：18 被引量：79H指数：4
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- 欠采样干涉图最小二乘相位解包裹算法改进被引量：13
- 2011年
- 数字全息的再现光场相位一般具有较高的空间变化频率,而目前CCD、CMOS的空间带宽积还很有限,容易产生欠采样并导致包裹相位中有大量不可靠数据点存在,给最小二乘相位解包裹带来困难.本文将剪切干涉原理引入到数字全息再现光场的重构中,通过改变再现光场相位梯度的计算方法减少欠采样的影响,对现有的最小二乘相位解包裹算法进行了改进.模拟计算和实验验证表明:新方法得到的相位更接近实验值,具有比传统方法更强的抗欠采样能力.
- 张雄钱晓凡
- 关键词：最小二乘算法剪切干涉欠采样
- 折射率匹配液的稳定性及其对全息记录与再现的影响被引量：2
- 2012年
- 用全息干涉计量的方法测量三维应力场分布要用到折射率匹配液,但它对系统的成像及稳定性会有影响,因此有必要对该影响进行专门研究。在理论分析的基础上设计并完成了实验研究,用加折射率匹配液前、后,以及加折射率匹配液后不同时间记录的数字全息图重构再现像,并比较这些再现像的成像位置和相位后发现:折射率匹配液会减小再现像的重构距离,但不改变全息再现像的大小,且折射率匹配液需大约15 h才能稳定。
- 陈虹钱晓凡李斌李兴华
- 关键词：全息干涉计量稳定性
- 基于傅里叶变换相位的散斑面内位移量算法被引量：4
- 2017年
- 散斑照相计算面内位移时,传统算法直接使用散斑图傅里叶变换的功率谱信息,最小可检测位移量会受到散斑尺寸的限制。为了解决这一问题,采用基于傅里叶变换相位信息的新算法进行了理论分析,证明了新方法中最小和最大可检测位移量取决于所用光电转换器件(如CCD或CMOS)的像元间距和光敏面大小,与散斑尺寸无关。结果表明,该方法的测量范围最小可达2pixel间距,最大可达光电转换器件光敏面宽度的一半。实验测量与理论值吻合。
- 荣文秀钱晓凡刘滨张永安
- 关键词：傅里叶光学
- 剪切量选择对剪切干涉降噪的影响被引量：1
- 2012年
- 在全息干涉计量法获得的干涉光场相位中不同程度地存在散斑噪声,为顺利完成相位解包裹,降噪处理是必要的。通过剪切将噪声从光场中分离出来是一种有效方法,但剪切量的选择对去噪的影响还需要研究。通过理论分析、模拟计算和实验验证发现:剪切量会影响理想剪切光场相位与含噪声剪切光场相位之间的线性相关性,继而改变降噪难度;选取合适的剪切量可以使该线性相关系数达到最大,从而获得最佳的降噪效果。
- 林超钱晓凡饶帆李斌李兴华
- 关键词：全息干涉计量降噪剪切线性相关系数
- 可控放大率重建物光场中的相位畸变被引量：1
- 2015年
- 可控放大率物光场重建算法可以有效利用数字全息图的空间带宽积,但同时会引入相位畸变。通过研究现有各种可控放大率物光场重建算法,导出了畸变相位的数学表达式。结果表明:无论对菲涅耳全息还是无透镜傅里叶变换全息,如果将"+1"级或"-1"级物光场放大,则重建物光场上都会叠加有一个由球面波产生的二次相位畸变,且"+1"级与"-1"级物光场所叠加的球面波相为共轭复数。如果将该球面波波长折算为记录全息图时的光波长,则球面光波半径相同,完全取决于放大率和物距,与算法无关。
- 钱晓凡
- 关键词：全息
- 基于剪切干涉原理的散斑噪声降噪算法被引量：10
- 2011年
- 用光学干涉计量方法获得光场相位,通常都需要做去噪运算。在光场相位空间变化频率不高的情况下,目前的各种算法都能取得不错的效果。如果光场相位空间变化剧烈,传统去噪算法常引起细节丢失、条纹断裂。针对这个问题,通过引入光场的横向剪切,显著降低光场相位的空间变化频率,从而将噪声从光场中分离出来。给出了一种新的去噪算法和相应的理论分析,通过模拟计算和实验验证,证明该算法是可行和有效的,在光场相位空间变化频率较高的情况下,能得到比传统去噪算法更好的结果。
- 钱晓凡饶帆林超李斌
- 关键词：物理光学散斑噪声去噪剪切干涉
- 同轴菲涅耳全息中提取相位的算法被引量：1
- 2014年
- 同轴全息术得到的相位通常都有弯曲和畸变,且0级和±1级再现像相互重叠,使得以往在离轴全息中常用的相位补偿处理技术在同轴菲涅耳全息中效果不佳。为了解决该问题,采用一种仅需拍摄一幅同轴菲涅耳数字全息图,对该全息图做必要处理得到另一幅全息图,通过将两幅全息图的衍射再现光场相减消除相位弯曲,以及0级像和矩孔衍射对相位的影响,从而提取待求光场相位近似值的方法,进行了相应的理论推导和实验验证。结果表明,该算法相较以往使用的相位掩膜方法能够得到更好的结果。
- 戴欣冉钱晓凡徐天杰
- 关键词：全息数字全息图
- 基于实时数字全息测量液相质扩散系数
- 2012年
- 为了解决液相质扩散系数准确测量的问题,提出将实时数字全息再现技术应用到液相质扩散系数的测量工作中,通过理论分析和多次实验验证,取得了理想的实验数据。结果表明该方法具有较高的可靠性和应用性,可以对从事生物医学工程等领域的研究者起到一定的帮助。
- 邴小林张永安钱晓凡杜源
- 关键词：数字全息
- 相干与非相干照明衍射受限系统成像仿真被引量：3
- 2014年
- 实际观测系统必须考虑衍射对成像的影响。依托Matlab软件平台,以最简单的衍射受限光学系统—单个无几何像差薄透镜成像为例,分别以瑞利观点和阿贝观点为理论基础,仿真了系统在相干和非相干照明下的成像,并比较了各自的成像特点。这些工作有助于理解衍射受限系统成像机理和特点,相关程序和算法可以推广到其它有衍射效应系统的成像计算。
- 郎海涛钱晓凡戴欣冉徐天杰
- 关键词：仿真MATLAB
- 横向剪切相位解包裹算法在光学投影三维测量中的应用被引量：2
- 2012年
- 基于结构光投影的光学三维测量与全息干涉计量都用光作为测量载体，且都要完成相位解包裹运算，所以希望将用于全息干涉计量，且在抗噪声和抗欠采样方面有优势的基于横向剪切原理的最小二乘相位解包裹算法（LSBLS），推广到基于结构光投影的光学三维测量中。注意到前者用的是非相干光，而后者用的是相干光，以及通常实数在二象限计算相位，而复数在四象限计算相角，用合适的方法可以将基于结构光投影的光学三维测量得到的信号用一个复振幅光场表示，继而直接使用LSBLS算法解包裹相位。给出了具体的推广方法，并通过实验证明利用LSBLS算法可以得到更好的三维形貌。
- 李兴华钱晓凡林超李斌施英
