數字全息高分辨率顯微成像及其應用研究.pdf

1、近年來，隨著計算機的運算速度及容量的大幅提高和高分辨率光電成像器件的出現，數字全息已逐漸在缺陷檢測，形貌測量，三維顯微等領域得到應用。相對與傳統(tǒng)光學顯微，數字全息顯微技術記錄物體振幅和相位的全部信息，可以精確地分析物體的三維分布和相位信息，是一種比較理想的對微小物體進行形貌和相位分布測量的方法。 針對目前影響數字全息顯微技術發(fā)展的關鍵問題，本論文采用理論分析和實驗研究相結合的辦法，對相移數字全息顯微技術進行了比較系統(tǒng)深入的研究，

2、主要包括：研究了數字全息顯微技術中各相關參數與最佳記錄光路的關系，提出了去除再現光場零級像和共軛像的簡化相移技術；利用最佳設計光路和簡化相移技術對光纖連接器端面的面形和和生物切片相位顯示進行了研究，取得了較好的實驗結果。本論文包含六章，具體內容為： 第一章緒論部分綜述了數字全息及其顯微術的基本特點和國內外研究現狀，介紹了數字全息顯微術的主要問題，給出了本論文的主要研究工作。 第二章介紹了數字全息記錄和再現的基本原理，著重

3、討論了數字全息再現的兩種算法、相位提取原理和相位去包裹理論。 第三章是本論文的重點。首先從信息論的角度研究了數字全息信息量與記錄光路的關系，證明了同軸傅里葉變換全息是實現全息信息量最大記錄的最佳光路。同時提出了一種新的簡化相移數字全息顯微技術，該技術只需進行一次相移，拍攝兩次全息圖和一次物光強度分布圖就可以有效的消除數字再現的零級項和共軛像。將新的相移技術與同軸無透鏡傅里葉變換全息相結合，簡化了相移步驟，實現了數字全息再現實像最

4、高像素輸出，從而提高了數字全息再現像分辨率。進一步通過結合數字圖像處理技術，對所得到的再現像進行濾波處理，有效的降低了散斑噪聲對再現像的影響，從而使得再現像的質量進一步提高。 第四、五章是數字全息顯微的應用研究。第四章是將第三章得到的最佳數字全息顯微記錄光路用于光纖端面的檢測，并根據光纖端面測量時遇到的具體問題，對測量光路進行了精心設計，實現了對光纖連接器端面同心度，纖芯和包層的橢圓度等參數的檢測，同時可以檢測出端面的三維形貌。