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数字全息再现像质量改善方法的研究

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1 绪论

1.1 数字全息技术概述

1.2 数字全息技术的现状

1.3 数字全息技术的应用

1.4 数字全息技术存在的主要问题及解决方法

1.5 论文的主要工作

2 光学全息技术基本知识

2.1 光学全息的基本原理

2.2 同轴全息与离轴全息

2.3 菲涅耳全息图

2.4 小结

3 数字全息技术基本理论

3.1 菲涅耳衍射理论分析

3.2 数字全息图的记录与再现

3.3 菲涅耳离轴数字全息图的记录和再现

3.4 光波波长及CCD光敏单元的大小对参考光与物光夹角选择的影响

3.5 数字全息图记录时最小距离的确定

3.6 数字全息技术的应用

3.7 小结

4 数字全息再现像质量改善的研究

4.1 数字全息图的衍射效率

4.2 频谱滤波法和空域滤波法

4.3 光强相减法

4.4 小结

5 数字全息光电再现的研究

5.1 空间光调制器的基本结构与分类

5.2 空间光调制器的主要指标

5.3 TFT-LCD的结构和工作原理

5.4 数字全息光电再现的研究

5.5 小结

6 总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

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摘要

数字全息技术是传统光学全息技术和数字技术相结合的产物。随着科学技术的发展,数字全息技术及其应用受到越来越多的关注,其应用范围已涉及到形貌测量、变形测量、粒子场测试、三维显微、图像加密、三维图像识别等许多领域。无论光学全息技术还是数字全息技术,高质量的再现像都是追求的目标。若再现像质量能够提高,数字全息技术应用的范围也会显著的扩大。
  本文介绍了光学全息技术基本知识和数字全息技术基本理论,对菲涅耳衍射理论进行了分析讨论,研究了物参角及最小记录距离问题。通过分析数字全息图的衍射效率,采用频谱滤波法、空域滤波法和光强相减法滤除零级光,并提出了HROn相减法与背景光补偿法,有效地消除了背景噪声,改善了再现像质量。应用空间光调制器进行光电再现,改进实验光路,通过频域滤波抑制了零级光和其它杂散光。对光电再现像放大率进行了分析,修正了K值,并通过实验进行了验证。

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