华南农业大学电子工程学院, 广东 广州 510642
基于拉格朗日不变量法则，与经典光学成像系统分辨率对照，分别对自干涉非相干数字全息(SIDH)成像系统的横向以及轴向分辨率展开讨论。通过系统放大率及点扩展函数半峰全宽的计算，从理论上给出系统横向和轴向分辨率，以及系统分辨本领判断准则的具体数学表达式。并与经典光学成像系统对比，指出当全息记录面位于来自物光点的两束球面光波光斑的完全重合处时，自干涉非相干全息成像系统的横向超分辨率提高了一倍。引入压缩感知数值重构算法改善系统轴向分辨率，并给出相应的数值模拟及实验结果。研究结果对自干涉非相干数字全息术在成像、测量以及光路设计方面具有重要的指导意义。
全息 分辨率 压缩感知 图像重构技术
为了测量光学成像系统的径向畸变, 采用载频条纹模板, 应用瞬时频率积分法提取因径向畸变而产生的径向调制相位; 推导了条纹径向调制相位与瞬时频率的关系式, 并导出径向调制相位和径向畸变位移关系; 采用小波频率估计提取畸变条纹径向瞬时频率, 并对其进行积分获得畸变条纹的径向调制相位; 应用径向调制相位和立方卷积插值算法对畸变图像进行了校正,得出了详细的理论分析和实验结果。结果表明, 上述方法是可行的。
测量与计量 畸变测量 载频条纹 相位解调 径向畸变 measurement and metrology distortion measurement carrier frequency fringe pattern phase demodulation radial distortion
华南农业大学 理学院应用物理系, 广州 510642
相位解调是条纹相位分析的关键问题.本文提出一种应用小波频率估计联合频率导数对变形条纹进行瞬时频率分析,从中提取参考基频, 从而依靠单一变形条纹实现相位解调的方法.首先, 理论上证明了当变形条纹瞬时频率空间导数等于零, 该空间点的瞬时频率等于参考基频频率; 其次, 引入Gabor小波提取变形条纹的瞬时频率空间分布, 利用变形条纹瞬时频率的空间导数分布识别提取参考基频, 从而实现相位解调.利用该方法进行了三维形貌测量的实验, 结果表明该方法在实现相位解调中效果良好.
光学测量 条纹传感 小波变换 瞬时频率估计 频率导数 相位解调 Optical measurement Fringe sensing Gabor wavelet transform Instantaneous frequency estimation Derivative frequency Phase demodulation
为了对漫反射材料小尺寸平面的平整度进行检测，提出采用载频条纹相位分析的方法。该方法采用激光作为照明光源，通过相干获得周期为100μm的条纹，使用傅里叶变换条纹相位分析提取待测表面的调制相位并可以转换为表面高度分布，从而能够实现对材料表面平整度的评价。结果表明，系统高度分辨力为10μm；考虑到噪声的影响，实际分辨力可以达到20μm。所给出的实际实验结果显示该方法是可行的。
信息光学 平整度检测 条纹分析 漫反射材料 information optics flatness detection fringe analysis diffuse reflection material
