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《中国石油大学(华东)》 2016年
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彩色数字全息的数值模拟和实验研究

陈晓帅  
【摘要】:数字全息术是信息光学领域重要的研究方向之一,数字全息技术是光学全息、计算机技术以及电子成像技术相结合的产物。它是基于光学全息理论,以CCD摄像机等电子成像器件对光学全息图的强度分布作离散化抽样,并以一定的编码方式存储为图像文件获取全息图,然后通过计算机使用数字化的方式对全息图采用相应的算法重建原始物光波信息进行再现。目前虽然彩色数字全息重建像的质量还低于数码相机直接拍摄的全息图,但是多种颜色的光照明的数字全息能够有效的记录复杂物理量的变化信息,彩色数字全息的研究对于综合多种色光照明下的数字全息检测具有重要意义。论文从数字全息术的记录和再现原理出发,设计并建造了彩色数字全息的实验光路和实验平台,对多个试验样本开展了翔实的实验研究并对实验结果进行了深入的分析,为进一步开展用彩色CCD获得彩色全息图的研究打下基础。主要研究工作如下:1、对数字全息图、彩色数字全息图的记录与再现的基本原理进行了深入研究和系统分析,分析了使用黑白CCD记录几幅多波长数字全息图并恢复原图像色彩的原理以及过程。2、对彩色图像进行数值模拟,分析了彩色数字全息的实现方法,采用Matlab软件对数字彩色图像进行全息变换和再现,较好的恢复出原图片的色彩。3、对多波长数字全息技术进行了深入的实验研究。设计并建造了基于马赫曾德干涉仪的透射式以及反射式的数字全息多波长成像光路系统。实验验证了可以使用单色CCD分别记录多种波长的全息图,用数字图像处理的方法实现了多波长数字全息合成再现像的彩色匹配。
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O438.1

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