1 南京理工大学理学院, 江苏 南京 210094
2 东南大学土木工程学院, 江苏 南京 211189
3 山东科技大学计算机科学与工程学院, 山东 青岛 266590
两步相移法是均衡栅线投影技术的高速与高精度的重要方法。但是目前的求解算法的精度较低或算法复杂度较高。提出一种基于变量分组优化的两步相移求解方法。该方法将原始迭代变量分组为线性组变量和非线性组变量,针对确定的非线性组变量,通过最小二乘法获得线性组变量显式的最优解。通过对非线性组进行参数优化,获得全局的最优解。利用数值模拟与实验对本文方法进行了验证。结果表明本文方法有效地降低了多元非线性优化的相位值陷入局部最优的可能性,且降低了算法的复杂度。
图像处理 栅线投影技术 两步相移法 分组优化 最小二乘法 激光与光电子学进展
2021, 58(8): 0810024
1 深圳大学光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室, 广东 深圳 518060
2 深圳职业技术学院电子与通信工程学院, 广东 深圳 518055
3 美国克莱姆森大学生物工程系, 南卡罗来纳州 克莱姆森 29634, 美国
基于小波变换抑制偏置量，并利用初始图像消除噪声，进行非相干全息两步相移重现。给出了全息图重现及抑制偏置量计算的具体表达式。实验搭建了基于空间光调制器的非相干数字全息显微系统，给出基于三步相移技术和两步相移技术的数字全息图和重现结果，并对比了两种不同方法的两步相移重现结果。对荧光显微颗粒拍摄了两张全息图，并在不同平面实现了数字重聚焦。两步相移相比三步相移成像速度大大提高，为活体细胞动态三维成像提供可能。实验结果表明利用小波变换及初始图像能够更有效地抑制偏置量并消除噪声，在不增加相移次数的前提下，提高两步相移的再现像质量。
全息 非相干全息 小波变换 两步相移 荧光全息显微 激光与光电子学进展
2017, 54(4): 040901
华南师范大学广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室, 广东 广州 510006
提出了一种基于施密特正交化的两步相移算法的改进方法。通过高斯高通滤波器滤除干涉图的直流项，再将两幅滤波后的干涉图的强度进行施密特正交化，并根据两个正交向量的模之间的反正弦关系提取相移量。在两步相移干涉测量中，当两幅干涉图之间的相移量值确定后，可以通过一个反正切函数来恢复待测相位。模拟计算和实验研究的结果表明：与现有的几种两步相移算法相比，所提出的方法不仅可以准确地提取相移量，并且可以快速地恢复待测相位，在相位测量领域具有广泛的应用前景。
测量 干涉测量 两步相移 相位恢复
1 南开大学现代光学研究所教育部光电信息技术科学重点实验室, 天津 300071
2 天津理工大学中环信息学院, 天津 300380
提出了一种以再现参考光的峰值信噪比为判断条件的获取实际相移量的两步相移数字全息迭代方法。分析了再现参考光波的峰值信噪比与相移误差的关系。通过峰值信噪比的1阶、2阶导数来判断迭代方向及峰值信噪比是否达到最大，从而优化迭代过程、降低相移误差，并采用光学实验验证了该方法的可行性。
全息 峰值信噪比 迭代算法 两步相移数字全息术 相移误差
1 南阳师范学院 物理与电子工程学院,河南 南阳 473000
2 暨南大学 光电工程系,广东 广州 510632
提出了一种在二步相移数字全息中提取实际相移角的方法,这种方法基于两幅强度图像之间的相关系数。通过在理论相移角附近改变重建所使用的相移角,当所使用的重建角度使得由CCD记录的物光波和由数字重建出来的物光波强度之间的相关系数最大时,该角度即为实际的相移角。首先进行了计算机模拟,该方法准确地提取出了实际的相移角。然后将其应用于基于LED光源的数字全息实验中,比较了分别使用提取的实际相移角和理论相移角重建出来的物光波的质量。计算机模拟和实验结果证实了该方法的有效性。
全息术 数字全息 二步相移 相移角
1 西安高科技研究所503教研室, 陕西 西安 710025
2 西安高科技研究所物理教研室, 陕西 西安 710025
在两步相移数字全息术中, 相移误差直接影响着零级像和共轭像的消除。为了消除相移误差, 获得实际相移值, 提出了一种基于相位统计特性的两步相移迭代算法。首先利用全息图的相位统计特性计算出初始相移值, 然后用数字全息图再现像抽样点强度偏差之和作为评价标准, 通过迭代计算寻找参考光的真正相移值。该算法能对任意未知相移量进行提取, 从而有效地消除零级像和共轭像, 提高了再现像质量。理论分析和光学实验结果证明了该方法的可行性和有效性。
数字全息 两步相移 相移误差 迭代算法 数字再现
