數(shù)字全息技術(shù)及其在粒子場(chǎng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、該論文以數(shù)字全息技術(shù)及其在粒子場(chǎng)中應(yīng)用為主要研究目的和研究?jī)?nèi)容,圍繞這兩個(gè)主要目的和內(nèi)容進(jìn)行了如下的工作:1.利用多平面模型,對(duì)平面波作為參考光的3D物體離軸和同軸全息記錄系統(tǒng)進(jìn)行了研究,給出了3D物體再現(xiàn)像的數(shù)學(xué)表達(dá)式,對(duì)數(shù)字再現(xiàn)算法進(jìn)行了分析,給出了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.2.提出了"體數(shù)字全息圖模型"的概念,給出了數(shù)學(xué)表達(dá)式及其數(shù)學(xué)模型,利用這種體數(shù)字同軸全息圖的數(shù)字再現(xiàn)實(shí)現(xiàn)孿生像的消除,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究.理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明了該方法

2、的可行性.3.將低頻全息衍射光柵引入數(shù)字全息系統(tǒng)中,提出一種簡(jiǎn)單的數(shù)字離軸全息光路系統(tǒng)和零級(jí)像消除的實(shí)驗(yàn)方法,同時(shí)進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究.實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該實(shí)驗(yàn)方案的可行性.4.依據(jù)最高空間頻率分析法和本征函數(shù)分析法,研究了對(duì)一給定的CCD,可允許記錄的物體最大區(qū)域、物體被記錄的最小記錄距離、數(shù)字全息系統(tǒng)中的空間分辨率、物體信息傳遞到像方的象素?cái)?shù)以及平面全息系統(tǒng)信息量問(wèn)題;根據(jù)相干成像理論,從分析數(shù)字全息系統(tǒng)的傳遞函數(shù)入手,進(jìn)而研究影響再現(xiàn)

3、像質(zhì)的因素.同時(shí)對(duì)再現(xiàn)像的橫向分辨率、軸向分辨率與被研究物體橫向尺寸之間的關(guān)系,散斑噪聲及數(shù)字全息系統(tǒng)再現(xiàn)算法中的近似問(wèn)題進(jìn)行了研究.5.依據(jù)傅立葉光學(xué)理論,解釋了球面波記錄平面波再現(xiàn)的數(shù)字全息過(guò)程,并給出了數(shù)學(xué)表達(dá)式,同時(shí)進(jìn)行了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究.6.在數(shù)字記錄的粒子場(chǎng)全息圖的再現(xiàn)像分析方面,提出兩級(jí)閾值一次二值化方法實(shí)現(xiàn)粒子與背景分離;提出利用梯度閾值和周長(zhǎng)相關(guān)作為粒子聚焦與否判焦準(zhǔn)則,并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)粒子場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試.同時(shí)研究了低速運(yùn)動(dòng)粒子場(chǎng)的速