河北省科技支撑计划项目(09277101D)
- 作品数：19 被引量：104H指数：7
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- 相关机构：河北工程大学北京理工大学学研究院更多>>
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- 相关领域：理学机械工程一般工业技术更多>>
- 无透镜傅里叶变换显微数字全息成像系统的焦深被引量：2
- 2012年
- 基于透镜相干光学成像系统的斯特列尔(Strehl)判据,对无透镜傅里叶变换显微数字全息成像系统的焦深进行了推导,得到了参考点源对称偏置和非对称偏置两种情况下的焦深表达式.结果表明,无透镜傅里叶变换显微数字全息成像系统的焦深决定因素与透镜相干成像系统的焦深决定因素不同,其焦深不仅与照明光源的波长,成像系统的孔径及记录距离有关,还与参考光源的配置有关.计算机模拟和实验结果均证明了理论分析的正确性.
- 王华英张志会廖薇宋修法郭中甲刘飞飞
- 关键词：焦深
- 利用小尺寸电荷耦合器件实现数字全息高分辨成像被引量：2
- 2013年
- 为了在降低数字全息显微成像系统成本的同时实现高分辨成像,对像面数字全息显微术的记录与再现过程进行了理论分析,结合系统的点扩散函数,对该系统的横向分辨率进行了分析.得到了如下结论:像面数字全息显微系统的横向分辨率对电荷耦合器件(CCD)光敏面尺寸变化不敏感;对于常见的CCD器件,其像元尺寸的变化对该系统的横向分辨率影响甚微.此外,对像面数字全息显微系统的成像特点进行了分析,结果表明:利用像面数字全息系统可以实现物体信息的完整记录与再现,其成像分辨率及像质优于预放大数字全息系统.利用搭建的数字全息实验记录系统,从强度及位相两方面对理论分析结果进行了验证,实验结果表明了理论分析的正确性.
- 王华英于梦杰江亚男宋修法朱巧芬刘飞飞
- 关键词：横向分辨率点扩散函数
- 基于快速傅里叶变换的相位解包裹算法被引量：15
- 2012年
- 为了能够同时处理含有较强噪声和欠采样区域的包裹相位图,对基于快速傅里叶变换的4种典型相位解包裹算法的速度、准确性及适用范围等相关问题进行了深入的研究,并且通过计算机模拟分析了该类算法中的4种经典算法的抗噪能力和处理含有欠采样情况的能力。结果表明,对于含有强噪声的数据,基于四次快速傅里叶变换算法的效果最好,基于横向剪切干涉和傅里叶变换相结合的算法效果最差;对于含有欠采样的数据,基于横向剪切干涉和傅里叶变换相结合的算法效果最好,基于四次快速傅里叶变换算法次之;对同时含有噪声和欠采样区域的实验数据,基于四次快速傅里叶变换的相位解包裹算法精度最高。
- 张志会王华英刘佐强黄敏刘飞飞于梦杰赵宝群
- 关键词：全息术快速傅里叶变换欠采样噪声
- 基于同态信号处理的数字全息广义线性重建算法研究被引量：1
- 2013年
- 为了提高数字全息图的重建速度和精度,本文提出了一种基于同态信号处理的数字全息广义线性重建算法.首先利用预放大数字全息显微系统并结合同态信号处理原理进行了理论分析,得到了广义线性重建算法的实现条件及重建步骤,并对该算法的优点进行了分析;然后利用计算机模拟和实验相结合的方法对理论分析进行了验证.结果表明:数字全息广义线性重建算法不仅可以有效的消除全息图频谱中零级项的干扰,实现高精度再现,而且由于采用一个完整象限的固定区域滤波,避免了常规线性算法的手动滤波操作,极大地提高了重建速度,同时最大限度地保留了原始像中的高频成分,实现全息图的高分辨重建.
- 王华英于梦杰刘飞飞江亚男宋修法高亚飞
- 关键词：傅里叶变换分辨率
- 基于快速傅里叶变换的四种相位解包裹算法被引量：13
- 2013年
- 为了快速准确地对含有噪声的包裹相位图进行相位展开,采用理论分析与计算机模拟及实验验证相结合的方法,对基于快速傅里叶变换(FFT)的四种典型算法——四次FFT算法(4-FFT)、二次FFT算法(2-FFT)、四次离散余弦变换算法(4-DCT)及横向剪切干涉与FFT相结合的算法(LS-FFT)作了对比研究。结果表明:2-FFT算法运行速度最快,4-FFT算法次之,LS-FFT算法速度最慢;4-FFT算法对含有较强噪声和轻微欠采样的实验数据的处理效果是最好的;LS-FFT算法对强噪声数据的处理效果最差。
- 王华英于梦杰刘飞飞刘佐强
- 关键词：快速傅里叶变换离散余弦变换噪声欠采样
- 数字全息显微中的自动聚焦被引量：14
- 2010年
- 为实现快速、准确的自动聚焦,采用理论分析和实验验证相结合的方法,对显微数字全息自动聚焦所采用的数值重建算法、全息图零级谱滤除和聚焦评价函数等相关问题进行了研究。结果表明:菲涅耳变换重建算法完全可以用于数字全息自动聚焦中;全息图零级谱的滤除使得基于菲涅耳变换算法的自动聚焦过程无法实现;灰度方差函数、傅里叶频谱加权对数函数和标准偏差相关函数可以有效地用于显微数字全息数中的自动聚焦,其中傅里叶频谱对数函数计算时间最短,是首选的聚焦评价函数;利用再现像光场中部分区域作为聚焦判断依据,可以大大缩短自动聚焦时间。
- 王华英王广俊王大勇苏清磊张奇峰
- 关键词：全息数字全息术自动聚焦
- 球面参考光预放大数字全息成像系统分辨力被引量：1
- 2013年
- 为了提高数字全息成像系统的成像分辨力,对以球面波作为参考光波的预放大数字全息成像系统的记录和再现过程进行了理论推导,得出了该系统的脉冲响应表达式,并由此分析了决定该系统成像分辨力的因素。在CCD成像分辨力高于显微物镜分辨力的情况下,通过对分辨力测试板进行实验,讨论了系统分辨力与记录距离的关系。结果表明:再现像的分辨力对记录距离不敏感;但在记录距离为零,即像面数字全息系统下,再现像具有更高的分辨力。实验结果与理论分析一致。
- 王华英刘飞飞成惠廖薇赵宝群于梦杰刘佐强
- 关键词：脉冲响应分辨力
- 基于广义线性重建算法的球面参考光预放大数字全息技术研究被引量：1
- 2015年
- 为了提高球面参考光预放大数字全息术相位重建的精度及重建速度,采用计算机模拟与实验验证相结合的方法,对基于同态信号处理的广义线性重建算法(GL-HSP)在球面参考光预放大数字全息显微系统中的应用进行了研究。通过利用快速傅里叶变换算法(CL-FT)及GL-HSP两种算法对待测样品的强度及相位信息进行重建,并对所得结果进行对比分析,可以得出:GL-HSP算法的整象限滤波操作不仅提高了数字全息术的重建速度,而且在优化的物参比条件下,该算法极大限度地保留了频谱的高频成分,具有更高的重建精度,更加适合于微物体的高精度重建。同时实验得到的相位图标准偏差结果定量地说明了GL-HSP算法是一种优化的重建算法。
- 马彦晓王华英高亚飞
- 关键词：全息数字全息相位
- 像面数字全息显微中的相位解包裹算法研究被引量：10
- 2012年
- 为了快速准确地恢复出由像面数字全息显微术(IPDHM)得到的被测样品准确的相位分布,采用理论分析和实验验证相结合的方法,对5种相位解包裹算法的速度、准确性及适用范围等相关问题进行了研究。结果表明:对由IPDHM得到的含有欠采样区域的包裹相位图进行相位展开时,基于横向剪切的最小二乘法效果最好、速度最快;利用枝切法和质量导向图法处理的结果存在"拉线"和未展开区域,造成严重的解包裹错误;利用基于离散余弦变换(DCT)的最小二乘法和预条件共轭梯度法会使欠采样区域的误差进行传递,使得解包裹相位产生较大误差。因此,基于横向剪切干涉的最小二乘法是目前IPDHM中的最优相位解包裹算法。
- 王华英张志会廖微郭中甲刘飞飞
- 关键词：数字全息术欠采样
- 欠采样包裹相位图的展开算法被引量：7
- 2012年
- 利用四种常见算法对由球面参考光像面数字全息显微术得到的中药饮片海金沙细胞的包裹相位图进行了相位解包裹。结果表明:基于离散余弦的最小二乘算法和预条件共轭梯度算法会使欠采样区域的误差进行传递,使得解包裹相位产生较大误差;质量图导向路径跟踪算法由于未识别残差点,导致出现"拉线"或者"孤岛"区域,而且处理速度很慢;基于横向剪切干涉的最小二乘算法处理欠采样包裹相位图的效果最好,而且处理速度较快。
- 王华英张志会赵宝群熊南燕朱巧芬郭中甲刘飞飞
- 关键词：欠采样最小二乘法
