English
Stochastic dual-plane on-axis digital holographic imaging on irregular surfaces
文件大小：
1000k
资源说明：数字全息成像技术是一种利用相干光源进行成像的技术，其中的全息图像是由CCD或CMOS相机记录的，取代了传统的光敏材料。数字全息（DH）技术越来越多地应用于三维测量、生物检测、粒子追踪和尺寸测量等领域。
在数字全息成像中，存在两种基本的成像几何结构：同轴（in-line）和偏轴（off-axis）。在偏轴数字全息中，通过让光路偏移，获得的图像在空间上是分离的，从而避免了零级和共轭图像的重叠。然而，在同轴数字全息成像中，图像和零级图像以及共轭图像可能重叠在一起，产生所谓的孪生像问题。孪生像问题会干扰重建图像的质量，尤其对于表面不规则的透明介质上的物体成像来说，这个问题更为严重。
本文提出了一种基于双平面同轴数字全息成像的方法，用于处理透明介质不规则表面上物体的成像情况。通过分析和模拟介质不规则表面上物体的光传播，研究发现介质的折射光会导致物体的衍射图样变形或被破坏。为了消除孪生像，采用了双平面同轴数字全息技术。为了从因破坏性干涉而丢失的信息中恢复出重建图像，物体被一个随机的光束照明，这种随机光束是由磨砂玻璃产生的散斑波。通过模拟和实验结果表明，该方法可以用于透明介质不规则表面上的成像。
全息成像技术的关键优势在于可以从一幅全息图像中通过数值重建，获得不同焦平面上的重构图像，并可以用于进一步的定量分析。在实验中，作者采用了随机光束照明物体，即通过一个磨砂玻璃产生的散斑波进行照明。散斑波是一种随机的光场，它可以在记录介质上产生随机的、复杂的光强分布，这有助于在全息图中区分出真实的图像信息和虚假的孪生图像信息。
为了消除孪生像的影响，双平面同轴数字全息成像通过在两个不同的平面内记录光波的干涉图样，使得可以分别从每个平面上重建出两个物体图像。然后利用数值处理的方法，从两个重建图像中提取出真实物体的信息，消除孪生像的干扰。
文章还提到了光学成像技术中的图像重建技术。图像重建技术用于从全息图中恢复出原始物体的三维结构。这种技术对于提高数字全息成像的分辨率和质量至关重要。在处理透明介质表面不规则物体时，由于介质表面的起伏会导致通过物体的光波发生复杂的折射，进而导致衍射图样变形，因此图像重建技术需要进行相应的调整，以适应这一复杂情况。
研究中提到的数值重建方法是通过计算机算法来实现的，它基于波动光学的原理，通过解析物体表面的光波相位和振幅信息，重建出物体的三维图像。数值重建过程中，通常需要对全息图进行快速傅里叶变换（FFT），然后通过滤波、相位恢复等数学方法来提取出物体的三维形貌信息。
文章中提到的OCIS代码是光学成像领域的分类代码，其中090.1995对应于数字全息技术，110.1650对应于相干成像技术，而100.3010对应于图像重建技术。这些代码有助于将研究成果归类到相应的学术领域，并便于其他研究人员进行检索和阅读。
在描述中，文章介绍了关于研究的背景、研究方法以及研究结果。在背景部分，作者强调了数字全息成像技术的重要性和广泛应用，同时指出在实际应用中由于物体表面的不规则性可能导致成像问题。作者指出了一种新型的成像方法，旨在解决这个问题。在方法部分，作者详细描述了采用随机光束照明物体的原理以及如何通过双平面同轴数字全息成像技术来重建出物体的图像，并且消除因介质折射导致的图像变形。结果部分则展示了使用该技术进行仿真实验和实际实验所得到的图像，证明了该方法的有效性。
通过这篇文章，读者可以了解到数字全息成像技术在处理复杂成像环境中的挑战，以及科学家们如何通过新的技术手段去克服这些挑战，实现高质量的成像。同时，对于从事光学成像和数字图像处理研究的专业人士而言，这篇文章提供了宝贵的研究成果和实践经验。
本源码包内暂不包含可直接显示的源代码文件，请下载源码包。
