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标题: 数字全息测量中的疑问！ [打印本页]

作者: liuxuanzhi333 时间: 2008-1-25 10:38
标题: 数字全息测量中的疑问！
我们都知道，全息的优点在于它不仅记录了物体的光强信息，而且记录了物体的相位信息。在传统的光学全息中，我们用复现光照明全息图时，可以看到三维物体的真实像。

数字全息用CCD等光电传感器取代了光学干板，对干涉全息图进行采样和数字化记录，后续的复现过程在计算机内用数值运算来模拟完成，处理速度快，方法灵活。但是基于数字全息，想实现物体的三维测量，，谈何容易~

问题如下，请老师们积极讨论，解答我的疑问：
1 全息图的记录都是近轴有限大平面记录，尤其是数字全息，CCD尺寸大约只有1cm*1cm，这种空间频率的截断应该会造成再现像的模糊，使分辨率降低，谁能讲讲怎样去用分辨率标定这个光学系统的成像质量，或者说分辨率的定义、概念是什么。
2 我们的目的是想通过数字全息图解算原物体的两个参数：物上“任何”一点（实际不可能到任何一点，达到一定精度即可）的光强和该点所在的空间位置，三维测量的主要目标是后者：物点的空间位置。一般资料上说全息图记录的是光强和相位信息。实际上相位与物体空间位置并不是一回事，应该说有一定联系，全息图上记录了物光波衍射到全息面上时的相位分布，假想全息面位置上的原物光场逆着原来的方向，逆衍射回原物体位置时，则等相面的空间分布其实就是物体的外轮廓空间分布（前提条件是记录全息图时，物体上各点的发光都初相位相等，这显然是不可能实现的），实际记录全息时，一般的反射式物体都是采用相干光照明物体发生漫反射来构成物光波的，这里如果考虑反射相移问题的话，则基于上面的想法，逆衍射到原物体表面时的等相面就不再是物体的轮廓了，不同的物点做相应的相移矫正后的等相面分布才是物体的轮廓空间分布。上述这个问题好象没有人提起过。因此首先应解决的问题是：相位信息和物轮廓的空间分布之间的联系是什么。其次的问题是，光波的等相面在衍射过程中很有可能不再连续，发生波面错层和破碎（自己感觉会这样），如果有这种现象，那么一些资料上提出的解相位包裹等将会难以实现。解相位包裹：由于相位的2∏周期性，需要人为把相位中 2∏*n (n为整数)中的n补上，才能通过相位，恢复出物体在深度上超过一个波长时的物体整体的面型。

单单是反射相移问题的复杂性已经让我却步请老师们尽情发言！！

作者: yiheyou 时间: 2009-4-10 16:04
本帖最后由 yiheyou 于 2009-4-10 16:08 编辑

我也是初学数字全息，可能说的也不对。
1。分辨率一般可以理解为每毫米中可以划分多少条线，单位为lines/mm。光学全息图像的线条分布一般为1000线到3000线，而现在的CCD像素没那么高，所以记录时会丢失掉很多信息，导致图像模糊。其次，由于CCD有尺寸的限制，记录时全息图像的高频信息也会丢失，也就是你说的“空间频率的截断”，影响再现质量。但如果是采用傅立叶全息的话，由于全息图像很小，所以第二个因素可以忽略，影响再现效果的就主要是分辨率。
2。相位信息可以反映物轮廓的空间分布。你说的“这显然是不可能实现的”，是因为全息图只记录了一部分物光波。比如一个发散点光源，我们用一个平板能记录的只是对应的方位角的信息，当然不能还原。事实上，相息图就是记录物体位相信息的。

不知道说的对不对，大家一起讨论哈

作者: 超少 时间: 2009-4-14 19:42
补充一些，光学感光材料的线条密度一般在3000到10000条之间，而CCD现在做的最好的尺寸也在4微米左右，cmos的尺寸在3.2微米，所以在做数字全息的时候，会受到CCD阵列密度的影响，使得抽样频率不够从而产生叠频，严重影响成像质量，可以通过插值消除叠频现象，解相位包裹确实是个很难的事情，我导师现在也正在做

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