离轴-同轴复合数字全息成像技术：高分辨率新突破

"复杂物体离轴-同轴复合数字全息高分辨率成像是针对传统同轴数字全息相位恢复方法在处理非稀疏物体时存在的问题，以及离轴数字全息成像低分辨率的局限性，提出的一种创新性成像技术。该方法结合离轴和同轴全息原理，通过录制两幅全息图（一幅离轴，一幅同轴），运用约束最优化算法从离轴全息图获取物光波近似相位分布，然后与同轴全息图的强度信息整合，得到物光波复振幅的初始估计。再利用迭代算法进行高分辨率的强度像和相位像重建。这种方法理论上可以达到与图像传感器相同的分辨率，实验结果证实了其在复杂物体成像时能有效消除共轭像干扰，实现大视场、高分辨率的数字全息成像，实验成像分辨率接近理论值。关键词包括全息技术、相位恢复、大视场和高分辨率。" 本文介绍的是一种创新性的复合数字全息成像技术，特别适用于处理复杂物体的成像问题。在传统的同轴数字全息技术中，当被测物体不满足稀疏条件，即物体的光强分布较为密集时，会出现共轭像的干扰，导致相位恢复不准确。另一方面，离轴数字全息虽然能避免共轭像干扰，但因为记录距离的限制，其分辨率通常较低。为解决这些问题，研究者提出了一种新的成像策略，即离轴-同轴复合数字全息成像。 这种方法的关键在于，首先记录离轴全息图，通过约束最优化算法估计出物体在记录平面内的相位分布，这一步骤有效地解决了共轭像的干扰问题。接着，结合同轴全息图的强度信息，可以合成出物光波的复振幅初始值。然后，利用迭代算法进行进一步的处理，从而实现物体强度和相位的高分辨率重建。由于该方法结合了两种全息技术的优点，因此可以实现与图像传感器分辨率一致的理论分辨率。 实验结果验证了这种复合数字全息成像方法的有效性。它能够在大视场下进行高分辨率成像，并且成功地消除了共轭像的干扰。实验得到的成像分辨率接近理论预期，显示了该技术在复杂物体成像上的优越性能。因此，这种离轴-同轴复合数字全息技术对于提高全息成像质量和扩展其在复杂物体成像应用中的潜力具有重要意义。