改进的欠采样干涉图最小二乘相位解包裹算法

"本文主要探讨了欠采样干涉图在最小二乘相位解包裹算法中的问题以及一种改进方法。作者指出，由于当前CCD和CMOS传感器的空间带宽积有限，数字全息再现光场的相位容易出现欠采样，从而在相位解包裹过程中产生大量不可靠数据点。为此，他们提出将剪切干涉原理应用到数字全息再现光场的重构中，以减少欠采样影响，并优化最小二乘相位解包裹算法。模拟计算和实验结果显示，这种方法能更准确地恢复相位，且具有更好的抗欠采样能力。" 详细内容: 在光学检测领域，全息术因其独特的优点，尤其是在记录和再现光场相位方面，得到了广泛的研究和应用。随着计算机技术的发展和CCD、CMOS等光电传感器的普及，数字全息术成为了一个热门研究方向，用于各种测量任务，如形变量、温度场、三维形貌和应力场的检测。 在数字全息技术中，获取高精度的再现光场相位是关键步骤。然而，由于CCD和CMOS传感器的空间分辨率和采样率限制，实际测量的相位通常会出现欠采样现象，导致相位数据的丢失或“包裹”。为了解决这个问题，相位解包裹算法被提出，其中最小二乘相位解包裹算法是一种常用的方法。但是，当存在大量欠采样数据时，这种算法的性能会受到影响。 张雄和钱晓凡提出的改进方法是基于剪切干涉原理。剪切干涉是干涉测量的一种，通过改变光源或样本的位置，使得相位梯度发生变化，从而可以更有效地估计相位。在数字全息再现光场的重构过程中，他们通过调整相位梯度的计算方法来减少欠采样带来的影响。这种方法旨在提高算法对欠采样数据的处理能力，使相位解包裹过程更加准确。 通过模拟计算和实验验证，他们证明了新方法在处理欠采样问题上的优越性。新方法不仅能够更接近实际的相位值，而且在抗欠采样能力上比传统的最小二乘相位解包裹算法更为强大。这为数字全息术和全息干涉检测技术提供了更可靠的相位恢复手段，有助于提高测量的精度和稳定性。 这项工作强调了欠采样在相位解包裹中的挑战，并提供了一种创新的解决方案。通过对现有最小二乘相位解包裹算法的改进，结合剪切干涉原理，可以有效改善因传感器限制而导致的相位测量不准确问题，为数字全息技术的实际应用铺平道路。