菲涅尔数字全息成像研究

对透明物场的菲涅尔数字全息成像技术进行实验研究;完成全息物场的记录,使用菲涅尔数值算法和角谱再现算法分别从空域和频域再现了全息物场,对再现像采用数字图像处理的方法消除了零级衍射像,改善再现像的像质,并对菲涅尔数字全息术的成像特性进行讨论.     

基于数字全息和计算全息的动态三色全息三维显示

为了实现数字全息图和计算全息图再现像的融合,将数字全息、计算全息与空间光调制器相结合,构建了一个数字化动态三色全息三维显示系统,用数字全息术记录实际物体的全息图,用计算全息术计算得到虚拟物体的全息图,然后将2种全息图输入到空间光调制器中.结果显示:通过空间光调制器的衍射,在空间中得到虚拟信息与实际信息融合的再现像.该方法实现了数字全息图和计算全息图再现像的融合,达到了增强真实物体的三维显示效果.     

处理双曝光数字全息的一种新方法

在分析传统双曝光全息术和常用数字全息干涉术不足的基础上,利用数字全息术在全息记录与数字处理方面的灵活性,提出了一种处理双曝光数字全息记录结果的新方法——差值数字全息法。该方法首先将记录物体变形前后物光波与参考光波干涉场的2个数字全息相减,形成差值数字全息;然后对差值数字全息直接进行模拟衍射再现,就可以得到物体变形前后2个物光波的高质量干涉条纹。与通常的双曝光数字全息干涉技术及叠加数字全息法相比较,差值数字全息法的优点在于,既不需要事先专门消除数字全息中的零级强度项,只需要一次再现过程,并且所得干涉条纹的质量较高。在给出处理双曝光数字全息干涉技术记录结果的叠加数字全息法和差值数字全息法原理之后,通过实验及对实验结果的对比证明了差值数字全息法的可行性与优越性。     

PDPA和激光全息术对喷嘴雾化特性的对比测量

应用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)和粒子场激光全息术对超燃发动机燃料喷嘴的雾化特性进行了初步的对比测量.介绍了两种测量方法的原理和应用条件,给出了实验测量过程和部分测量数据,并对测量结果进行了分析.实验结果表明,两种测量方法有较好的一致性,为超燃喷雾特性的研究和下一步的风洞试验提供了依据.     

数字离轴全息实验系统及其零级像分析

针对数字全息术中记录介质分辨率制约物参光的最大夹角给实验系统搭建带来的问题，提出一种数字离轴全息记录系统．该系统是将低频全息衍射光栅作为分光元件引入数字全息系统，利用光栅衍射的0级和＋1／-1级形成离轴全息记录光路，同时对再现像中零级进行了理论分析，并进行实验研究实验结果证明了该系统的可行性，并且具有光路系统简单、操作容易等特点．     

基于连续式激光光源的TR-PIV测试技术

建立了基于连续式激光光源的时序粒子图像速度场(TR-PIV)测试系统,考虑到计算机存储设备的数据传输瓶颈,采用磁盘阵列数据采集技术配合高速相机实现了长时间粒子图像场的高速连续采集,并采用该系统对低速水槽中自由来流方柱绕流的湍流场进行了长时间125 Hz连续采样,通过法向速度信号的FFT分析以及互相关分析获取了大尺度相关结构的变化特征.     

数字实时全息用于孔洞夹杂物的试验研究

将数字实时全息应用于不同孔间距孔洞夹杂物的实验研究,采用计算机数字再现,得到孔间干涉应变场分布的数字全息干涉条纹图.通过对孔洞干涉的条纹级数、形状和分布情况的分析,证明了数字实时全息方法良好的适用性、重复性和直观可比性.     

单透镜分数傅里叶变换全息图

基于分数傅里叶变换理论并以分数阶这一重要参量为纽带,推导和分析了分数傅里叶变换与菲涅耳衍射之间的关系;提出了基于罗曼I型分数傅里叶变换系统的分数傅里叶变换全息图,并实现了其计算机生成及数字重现;研究表明,分数傅里叶变换是描述菲涅耳衍射的理想工具,分数傅里叶变换全息图可以同时记录物体和系统的信息,开拓了分数傅里叶变换和全息术的应用领域。     

高密度磁盘的热衰减现象研究

随着计算机网络与多媒体技术在全球范围内的迅速发展,需要超大容量的外存储装置.而这就需要减小记录介质中磁性粒子的大小.这样势必带来由热衰减现象引起的记录信号的衰减.本文通过计算机仿真与实验探讨了磁记录介质中发生的信号衰减现象.在垂直磁记录方式下,可以使用直径较小的粒子构成的介质达到较高的记录密度和高的信噪比.指出垂直磁记录方式是将来实现超高密度磁记录的最适宜方式之一.     

离轴滤波全息术的理论与实验研究

提出了离轴滤波全息术。对圆形粒子模型,从理论上导出了再现像面上的强度分布表达式。采用数值分析技术研究了滤波器半径和吸收率对再现粒子像的强度分布的影响,获得了滤波器最佳参数选择的准则。实验结果与理论分析一致。     

基于空间光调制器的相移数字全息实验研究

设计并搭建了基于空间光调制器的相移数字全息实验装置,用计算机控制空间光调制器产生实验所需物体,并且控制相关物体参量,完成了基于空间光调制器的透射式数字物体的全息记录和数字再现．实验结果表明相移数字全息方法优于一般数字全息,基于空间光调制器的相移数字全息方法具有物体数字化、物体参量可调、可实现动态物体等显著特点,为相移数字全息提供了更广阔的应用前景．     

数字实时全息对物体微小形变的测量研究

本文介绍了实时全息法和数字全息法的发展近况,实验中以透明物件横向受压产生形变的过程,采用数字实时全息干涉摄影系统记录试件应力场分布及其变化,用MATLAB编程处理视频文件连续的呈现出物体的实时变化情况.     

相移数字全息技术中相移误差对全息图数字重现的影响

在相移数字全息技术中，分别采用二步算法、三步算法、四步算法及全息数字相减技术，实现了对相移数字全息图数字的重现．通过对比由于参考光束的相移误差在不同情况下重现像的质量，表明二步算法比已有的算法能得到质量更好的重现像．     

显微数字全息中欠采样全息图的复原和利用

 在数字全息中由于受CCD分辨率的限制,获得的全息图常存在欠采样问题.从理论上分析了欠采样出现的原因,给出了对其中欠采样全息图复原、利用的方法,并将其应用到显微数字全息中,得到了比较理想的细胞三维形貌,结果表明方法是有效的.与不进行复原的结果相比较,扩展了全息图的利用范围.由于数字全息中欠采样问题的普遍存在,方法具有实际的意义.     

基于数字全息的图像置乱的研究

基于用数字全息对图像进行置乱及复原的基本原理,提出了一种基于数字全息的图像置乱方法,并通过实验证明了本方法的置乱和复原效果．     

用数字图像处理方法增强全息再现像

数字全息中直透光和共轭像的去除是影响到全息能否得到更广泛应用的关键因素。介绍了全息图像中数字图像的基本原理,就数字图像的处理方法进行了探讨。     

余弦拟合消除相移误差在显微数字全息术中的应用

分析了在常用的四步相移中相移误差对相位重构造成的误差,给出了相移误差与相位重构误差的关系式,提出了通过干涉条纹的拟合来计算相移误差的方法,并将该方法应用于数字显微全息术测量细胞相位的实验中,得到了比较理想的细胞三维形貌.与不进行修正的结果相比较,发现相移误差造成的周期性相位重构误差,在使用后被明显地减少了,表明此方法是有效的.考虑到大多数全息图的干涉条纹比较容易识别,而且比较规则,因此该方法有比较好的通用性.     

修正离轴参考光计算全息图的数值再现及像质评价研究

修正离轴参考光计算全息图制作方法中,博奇、黄氏及李维汉型三种计算全息图实质上是分别在全息图函数中加入新的偏置项,从而形成不同的全息图编码方式.由于这三种编码方式所加的偏置项不同,其对再现像质量的影响也不相同.本文将计算全息技术与数字全息技术相结合,实现了博奇、黄氏及李维汉型三种计算全息图的设计制作、数据处理、再现过程的全数字化.一方面,采用计算机对计算全息图进行数字化滤波,在频谱域消除虚像和零级像,得到了单一的清晰实像;另一方面,通过引入信噪比和图像亮度等参数指标,对以上三种计算全息图的再现像质量进行评价     

菲涅耳全息图的计算机生成及数字重现

本文研究菲涅耳(Fresnel)衍射积分的两种计算机模拟算法,分别用卷积算法和傅里叶变换算法实现菲涅耳积分,阐述了两种算法的优点和缺点。尝试将计算全息与数字全息相结合,模拟光线的菲涅耳衍射传播,用计算机生成菲涅耳全息图,并由所生成的全息图再现出原始图像,完成全息图的数字重现,真正实现整个全息记录和重现过程的计算机模拟。