用数字散斑法在matlab中三维重建peaks函数

数字散斑法（Digital Holography）是一种非接触式三维检测技术，可以实现对物体的三维形态进行重建。下面是在MATLAB中利用数字散斑法对peaks函数进行三维重建的步骤：

1. 生成模拟全息图

x = -10:0.1:10;  % 定义x轴坐标范围
y = -10:0.1:10;  % 定义y轴坐标范围
[X,Y] = meshgrid(x,y);  % 生成网格坐标矩阵
Z = peaks(X,Y);  % 计算peaks函数值
figure; surf(X,Y,Z);  % 绘制三维图像
title('原始物体'); xlabel('x'); ylabel('y'); zlabel('z');  % 设置图像标题及坐标轴标签
axis tight; view(45,30);  % 设置视角及坐标轴范围

2. 计算全息图

lambda = 632.8e-9;  % 激光波长
k = 2*pi/lambda;  % 波数
z = 0.5;  % 物体到CCD的距离
H = exp(1j*k*z)*exp(1j*k*(X.^2+Y.^2)/(2*z)).*fftshift(fft2(Z));  % 计算全息图
figure; imagesc(abs(H)); colormap(gray);  % 绘制全息图像
title('全息图'); xlabel('x'); ylabel('y');  % 设置标题及坐标轴标签
axis equal; axis off;  % 设置坐标轴范围及关闭坐标轴显示

3. 进行数字重建

dx = 0.1;  % CCD像素大小
M = size(H,1);  % CCD像素数
L = lambda*z/dx;  % 采样宽度
x = -L/2:dx:L/2-dx;  % 采样点坐标范围
[X,Y] = meshgrid(x,x);  % 生成采样网格坐标矩阵
R = sqrt(X.^2+Y.^2);  % 采样点到中心的距离
kx = linspace(-pi/dx,pi/dx,M);  % k_x坐标范围
[Kx,Ky] = meshgrid(kx,kx);  % 生成k空间网格坐标矩阵
H_recon = zeros(size(H));  % 初始化重建后的全息图
for ii = 1:M
    for jj = 1:M
        if R(ii,jj) < L/2  % 采样点在圆形范围内
            H_recon = H_recon + exp(-1j*k*(X(ii,jj)*Kx+Y(ii,jj)*Ky)/z).*H(ii,jj)*dx^2;  % 重建公式
        end
    end
end
Z_recon = abs(ifft2(ifftshift(H_recon)));  % 计算重建后的物体
figure; surf(X,Y,Z_recon);  % 绘制三维图像
title('重建后的物体'); xlabel('x'); ylabel('y'); zlabel('z');  % 设置图像标题及坐标轴标签
axis tight; view(45,30);  % 设置视角及坐标轴范围