数字全息去噪与三维重构技术研究
"数字全息去噪和三维像重构的研究" 这篇硕士学位论文主要探讨了数字全息领域的关键问题,即如何去除噪声并实现高质量的三维像重构。数字全息技术是光学测量和成像的重要手段,它利用计算机处理全息图以获取物体的三维信息。随着计算机技术的进步,这项技术的应用越来越广泛,包括面形测量、重建算法优化、数字全息显微镜以及再现像质量提升等多个方面。 论文作者田青在导师王辉的指导下,专注于数字全息的二维再现像重构研究,因为当前的数值再现算法主要集中在二维图像,而无法充分展示复杂物体的三维特性。论文的核心内容包括两部分:一是全息图的去噪处理,二是三维像的重构算法。 第一部分中,论文详细介绍了数字全息技术的发展历程和去噪的重要性。噪声的存在会严重影响再现像的质量和三维重构的准确性。因此,作者提出并对比了不同的去噪策略,如强度叠加法和合成孔径数字全息术,这两种方法可以有效减少激光散斑的影响,提高全息图的分辨率和图像质量。 第二部分,论文深入阐述了数字全息的基本理论,特别是无透镜傅立叶变换数字全息术,这是实现三维重构的基础。 第三章中,作者分析了激光散斑的形成机制,并提出结合强度叠加法和合成孔径技术来降低散斑影响,以获得更大尺寸、更高质量的全息图。 在第四章,论文重点讨论了通过相位获取三维再现像的方法。作者研究了相位与物体表面坐标的关系,提出两种相位去包裹算法:傅立叶变换相位去包裹和双波长数字全息轮廓术。前者适合处理噪声较小的场景,而后者则无需相位去包裹步骤,直接得到真实相位,但需要特定的波长条件。 最后,论文总结了整个研究工作,并对未来可能的研究方向进行了展望。作者的主要创新点在于结合强度叠加法和合成孔径技术以提高全息图质量,以及提出相位去包裹的新算法,旨在提升数字全息三维重构的准确性和实用性。这些研究成果对于数字全息技术在实际应用中的性能优化具有重要意义。
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