导读:本文包含了实时数字全息法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:数字全息,液晶空间光调制器,实时再现
实时数字全息法论文文献综述
苏娟[1]（2018）在《基于空间光调制器的数字全息实时动态叁维显微技术研究》一文中研究指出我们生活在一个叁维的世界中,全息显示技术是至今能把物体的信息显示的最完整的一种方法,因为这种方法保留了物光波的相位和振幅信息,从而人们在观察全息再现像时能够获得与观察原始物体一模一样的视觉效果。早期全息术着重于传统光学全息的显示的研究,一般采用传统的全息记录材料作为记录载体,而通常难以擦除重写已经记录的光学全息图。因此无法实现全息显示的动态性和实时性。空间光调制器和数字全息技术的发展满足了全息实时显示的要求。数字全息用电荷耦合器件代替传统的全息干板,具有数字、可控、实时、便捷的优点,是全息显示未来发展的主流方向。众所周知,数字全息技术的核心内容是:光学数字化记录,计算机数字化再现,并可以对物体进行定量测量。本论文提出将数字化全息图输入空间光调制器进行实时再现,由此可以在空间形成数字全息的光学影像,同时也可以定量测量,而不是数字再现得到的数字化的、只可以在计算机屏幕上显示的透视叁维像。本论文在理论分析的基础上,设计了一套数字全息记录和全息光学显示系统。用光电图像记录器件(CCD,Charge-Coupled Device)采集叁维物体的数字全息图,然后将采集到的数字全息图实时地载入空间光调制器(SLM,Spatial Light Modulator)中,用激光照明空间光调制器进行再现。本论文主要内容包括如下几个方面:1、首先对于数字化全息在叁维显示方面的应用进行了回顾,对光电图像记录器件(CCD)和空间光调制器(SLM)的性能和特点进行了分析。2、将数字全息图输入到空间光调制器中涉及到的关键问题是参数匹配问题以及最佳信息量获取的问题,即数字全息图的记录参数和空间光调制器参数的匹配,只有匹配才能得到可测量的定量的光学再现;因为全息图记录器件有限的像素数影响了信息量的记录,如何充分利用记录器件的像素数得到最大信息量是数字全息图光学再现无法避免的问题。本论文在理论上详细分析了在全息记录和再现过程中,空间光调制器的空间分辨率、CCD分辨率、物体大小以及再现像放大率等参量之间的关系。通过对数字全息记录相关参数之间的制约关系找到了获取最大信息量的最佳光路设计。3、根据理论分析,选择合适的光电器件,包括记录数字全息图的CCD器件,用于显示全息图的空间光调制器,设计数字全息图记录光路和光学再现光路,本论文利用鉴别率板进行了严格的实验验证,实验结果很好的证明了理论和实验设计的正确性。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2018-03-12）
苏娟,王辉,吴琼[2]（2018）在《基于数字全息术的实时光学全息显微分辨率分析》一文中研究指出为了分析数字全息图记录和再现过程中影响再现像分辨率的因素,将空间光调制器与数字全息相结合,构建了实时光学叁维显微系统.通过理论推导,得出了能够记录的物体大小和其分辨率之间的定量关系,同时也给出了最佳的参考光条件和最佳的记录距离;在此基础上,把USAF 1951鉴别率板的4个不同区域作为记录物体进行相应的实验.结果表明,实验与理论分析相吻合.(本文来源于《浙江师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期）
刘海[3]（2017）在《基于GPU的数字全息实时再现技术研究》一文中研究指出数字全息技术是一种利用图像传感器记录物体的振幅和相位信息,并通过计算机模拟光学的衍射过程而进行物体再现的技术。数字全息测量技术具有无接触,无损伤等优点,可以用于物体的叁维形貌、应力应变场、温度场、流场等领域的观测。在一些测量领域,需要实时测量并再现测量目标的动态变化过程并且同时对目标场进行叁维空间的实时再现,数据计算量极大,因而必须要加快数字全息图处理的速度。本文将基于GPU(Graphics Processing Unit,图形处理器)的并行计算技术引入到DHPTV(Digital Holographic Particles Tracing Velocimetry,数字全息粒子追踪测速)中,数字全息图记录了粒子的叁维空间信息,通过对数字全息图进行重建,提取粒子的叁维空间坐标信息,为了能够清晰观测不同深度信息的粒子,需要对整个粒子场以一定的重建间隔进行全场重建,然后通过粒子匹配,可以获得粒子的叁维速度矢量场。由于全场重建的计算量极大,采用了基于GPU的并行计算技术极大提高了重建速度,实现对空间粒子场的叁维速度矢量场的实时重建。为了实现粒子场叁维速度矢量场的实时再现,本文主要进行了如下研究:(1)数字全息基本原理以及数字全息图重建算法研究;(2)研究了DHPTV的测速原理,提出自己的算法以及计算流程,通过对两幅旋转粒子的全息图进行重建测速,对测速结果进行误差分析,验证实验方法的可行性以及结果的精度;(3)设计了一种数字全息实时显微镜,该显微镜主要分为硬件系统和软件系统,硬件系统主要是该系统所使用的硬件设备以及光学元件,软件系统主要是基于GPU的并行算法程序。软件系统的设计思路是利用Matlab中丰富的API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)函数库建立计算模型,利用CUDA(Compute Unified Device Architecture,统一设备计算架构)扩展C++语言对算术均值滤波,连通域识别、图像归一化以及粒子匹配等算法进行编程。为了实现GPU利用率的最大化,使用Kepler架构GPU所具有的Hyper-Queue(超工作队列)特性进行多流编程。对比了Matlab程序运行结果以及Matlab调用CUDA程序运行结果,得到加速比。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2017-03-25）
杨文明[4]（2015）在《基于彩色数字全息实时采集技术的检测应用研究》一文中研究指出彩色数字全息作为数字全息技术的一项重要发展,在无损检测方面不仅有着非接触、高精度等优势,而且叁色光波同时从不同角度采集材料的信息,在数值计算时能构建出叁个不共面的矢量场,对被测物体能有一个更精准的把握,但是彩色数字全息在采集技术方面有诸多的问题,其中较为突出的是实时性与颜色串扰。为了能更好的应用在材料形变场的检测,本文就彩色数字全息的采集技术与检测应用展开研究。首先,就彩色数字全息与数字全息检测应用,介绍了目前的研究成果,探讨了国内外研究的热点：叁维形貌、温度场的测量,微小物理量的测量,全息显微等,以及彩色数字全息的统一物理尺寸算法,颜色校正等。研究了彩色数字全息采集与再现原理,离轴衍射像分离条件及几种常用重建算法,分析比较了几种彩色数字全息波前重建算法,研究采用可控放大率算法进行彩色数字全息数值重建。其次,通过实验对彩色数字全息采集技术进行研究。实验研究了使用单色CCD或彩色CCD,分别采集叁色光的数字全息图,在数值重建时能合成无颜色串扰的彩色图像,但不能满足实时检测的要求。对于叁色光同时采集,通过实验研究使用Bayer、RGB、Foveon叁种彩色CCD进行了实时彩色数字全息图采集,从重建图像和CCD原理分析颜色串扰产生的原因,并基于颜色校正对Foveon型CCD进行了消颜色串扰研究,实验结果表明改进后的Foveon型CCD和RGB型CCD可使用于彩色数字全息实时采集与检测应用。最后,对彩色数字全息在形变检测中相位变化与位移量的关系进行了分析研究,并基于Bayer型CCD的彩色数字全息实时采集系统,探索研究了在常温下,用数控加载试验机对哑铃型钛合金试件进行拉力加载,使用彩色数字全息图记录试件在此情况下的叁维形变；并重点研究了在高温情况下,对试件进行加力使其产生形变,探索通过彩色数字全息系统检测钛合金材料在高温下叁维形变,按照相位与位移变化关系计算出试件的拉力方向上的面内位移,从而根据杨氏模量公式计算出材料的弹性模量。实验结果表明,通过本文研究的彩色数字全息系统,对材料进行叁维形变检测时,不仅能在常温情况下能够很好的重建出叁色分量的再现像和相位差图和计算出材料的形变量,而且在高温情况下也能通过此方法,能对材料的形变信息有一个准确的把握,此彩色数字全息检测系统在检测应用中切实可行。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2015-05-01）
李勇,毛磊,章海军,马利红,王辉[5]（2015）在《基于并行计算的实时数字全息显微镜》一文中研究指出为了实现实时数字全息显微观测,采用数字全息并行算法达到实时再现要求。首先根据设计的数字全息显微镜光路结构,充分利用图像传感器空间带宽积,通过实时记录方案采集全息图、物光强及参考光强以消除0级;然后通过设计的并行再现软件,将采集到的图像均匀分割为4个区域,交由4个进程分别同时计算,每个进程实现对应区域的全息图再现后,将每个再现结果再均分成4个区域,并将对应区域重新组合成4组数据交由4个进程分别同时进行迭加,计算相位及强度;最后将4个进程计算得到的相位、强度重新拼接成完整的再现强度及相位图。结果表明,系统的数据采集和图像再现速度达到了18frame/s。该设计系统实现了实时全息显微观测。(本文来源于《激光技术》期刊2015年02期）
杨文明,宋庆和,张亚萍,桂进斌,楼宇丽[6]（2015）在《彩色数字全息检测的实时无颜色串扰采集技术研究》一文中研究指出提出一种基于Foveon CCD的实时无颜色串扰的彩色数字全息干涉计量方法。针对当前实时彩色数字全息图中存在颜色串扰的问题,分析了Foveon CCD的工作原理与控制模式,对变换颜色矩阵消除颜色串扰方法作了相应的分析,提出通过改变CCD的颜色变换矩阵的方法,可以有效降低了颜色串扰对彩色数字全息的影响。实验结果及实验数据表明,一定条件下,通过该方法能实现实时无颜色串扰彩色数字全息图采集,对彩色数字全息实时检测有一定的应用价值。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2015年03期）
徐振新[7]（2014）在《飞秒级超快数字全息实时探测仪若干问题的研究》一文中研究指出飞秒激光超快数字全息实时探测是一种超短激光脉冲与数字全息技术结合的新型探测手段。它在超高分辨时间、空间探测中具有突出优势和广泛的应用前景,利用该技术可以实现很多其他技术难以实现的目标,如对THz电场的叁维时空分布、飞秒激光激发的超快过程等进行探测。本课题来源于国家自然科学基金仪器专项,项目要求搭建16路超短激光脉冲数字实时探测仪。本文主要研究飞秒激光超快数字全息实时探测的若干问题,具体做了如下工作:1.脉冲数字全息探测系统中物光多脉冲形貌的研究分析了自相关与互相关两种方法在脉冲测量精度上的差别;采用自相关法对飞秒激光双脉冲进行了探测,并且提出了一种基于自相关法的双脉冲参数非线性拟合算法,得到了双脉冲的脉冲宽度、脉冲间隔和强度比参数。与互相关检测方法的对比试验,证明了本文提出的方法能够有效减小多脉冲检测中的误差量。2.脉冲数字全息探测系统中一步式调节脉冲间隔的共线传输子脉冲串的产生研究设计了基于薄膜分束镜和组合式延迟线结构的可大范围调节脉冲间隔的联动分束方案,减少了光路的调节环节,为实验设备的仪器化打下基础。3.脉冲数字全息探测系统中双沃拉斯顿棱镜产生四方向参考光子脉冲的研究提出了一种基于沃拉斯顿棱镜的参考光子脉冲分束方案。根据所提出的方案,搭建了一套双沃拉斯顿棱镜分束系统,并记录了相关的全息图像。该方案的意义在于简化了参考光的整体结构,并且在其他领域如激光加工等方面也具有广泛的应用价值。根据实验方案所得到的全息图的频谱分布也满足了超快全息记录空间角分复用的要求,为后续复用的全息图像处理提供了支持。本文研究工作产生的创新性成果为:1.提出了采用非线性拟合算法测量飞秒激光双脉冲若干参数的方法。该部分成果发表在光子学报杂志上。2.设计了一种一步调节脉冲间隔的共线传输子脉冲串的方法和装置。该部分成果已申请了中国发明专利“可调节脉冲间隔的共光路超短激光脉冲分束方法和分束装置”,申请号:201410334680.03.设计了一种基于双沃拉斯顿棱镜的空间多角度传输光束的产生方法和装置。该部分成果已申请了中国发明专利“空间多角度传输光束的产生方法和分束装置”,申请号:201410334678.3(本文来源于《天津理工大学》期刊2014-12-01）
于梦杰[8]（2014）在《数字全息显微实时高精度位相重建技术》一文中研究指出数字全息术实现了光学、光电转换技术、计算机技术的高度融合，是一种全新的、高灵敏度的、高分辨率的、全场的、非接触的、准实时的叁维显微成像与测量技术。目前，数字全息显微技术(DHM)虽已获得成功应用，但它还存在以下主要问题：(1)分辨率还不够高；(2)再现的实时性还比较低；(3)位相测量精度还不够高等。这些正是目前数字全息界研究的热点，也是本文着力解决的重点问题。本论文采用理论分析、计算机模拟和实验验证相结合的方法，主要进行了以下几个方面的研究：1.首先对数字全息技术的记录与再现过程进行了理论分析，并依次对常见的叁种基于快速傅里叶变换的线性重建算法作了简单介绍，并对叁种算法的优劣进行了讨论。2.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，分别对像面数字全息显微系统和预放大数字全息显微系统的记录与再现过程、点扩散函数进行了理论研究，并对成像特点和横向分辨率进行了分析。像面数字全息显微系统是一种优化的全息记录系统，它可以实现信息的完整记录，且该系统的横向分辨率对CCD光敏面尺寸变化不敏感，像元尺寸的变化对该系统的横向分辨率影响甚微，而对于预放大数字全息显微系统，CCD的光敏面尺寸和像元的大小对其成像分辨率有很大影响。3.针对目前常用数字全息重建算法的非实时性和重建精度低等不足，提出了一种基于同态信号处理的广义线性重建算法(GL-HSP算法)。GL-HSP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，而且极大地提高了重建速度，同时最大限度地避免了原始像中的高频成分的丢失，实现了全息图的高分辨率重建。同时进一步分析了同一视场下不同物光、参考光比值对GL-HSP算法再现像质量的影响。4.为了快速准确地对含有噪声的包裹位相图进行位相展开，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)——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。(本文来源于《河北工程大学》期刊2014-05-26）
马忠洪[9]（2014）在《基于脉冲数字全息术的实时探测系统研究》一文中研究指出脉冲数字全息术是一种超短激光脉冲与数字全息术结合的新型探测手段,在叁维形貌测量、超分辨、超快过程探测等领域具有广泛的应用前景,利用该技术可实现THz电场的叁维时空分布、飞秒激光诱导的超快过程演变等的研究。本文针对现有研究中存在的探测角度不固定、仅能实现3帧实时探测、探测时间分辨率不可调、探测空间分辨率低、探测装置复杂程度高等问题,开展了可调节脉冲间隔的超短激光脉冲分束、仪器化的多帧脉冲数字全息实时探测系统设计、提高空间分辨率的数值重构方法、基于空间角分复用系统的超快过程探测的研究工作,具体内容有：1：脉冲数字全息术实时探测系统的研究。分析了脉冲数字全息复用系统的复用能力。研究设计基于单个CCD记录的8帧脉冲CCD测试系统和基于多个CCD记录的16帧脉冲数字全息系统。研究如何调节系统的探测时间分辨率以及如何提高空间分辨率的数值重构方法。研究如何实现探测帧数分档可调的功能以及设计仪器化的脉冲数字全息实时探测系统。2：研究产生共线传输的物光子脉冲串。研究利用级联的双折射晶体产生共线传输的物光子脉冲串。研究设计双楔形双折射晶体产生脉冲间隔连续可调的物光子脉冲串。并设计了多种机械调节结构,各个机械调节方案均能实现晶体有效厚度的连续调节。通过干涉实验和自相关仪测试了所设计结构的脉冲间隔可调节能力。设计了叁楔形的双折射晶体结构产生子脉冲间无横向错位且脉冲间隔连续可调的分束方案。设计了基于薄膜分束镜和组合延迟线的脉冲间隔在大范围内连续可调的联动分束方案。3：研究产生多种空间角度传输的参考光子脉冲串。在8帧和16帧脉冲数字全息系统采用不同的设计方案。8帧脉冲数字全息系统中参考光子脉冲串通过薄膜分束镜、光束延迟拔高器及反射镜组合产生。提出两种可用于16帧脉冲数字全息系统的参考光分束方案。首先是基于沃拉斯顿棱镜的时空分布可调的参考光分束方案,其次是基于沃拉斯顿棱镜的空间角度可调节的参考光子脉冲产生方法。4：基于脉冲数字全息术的数值重构方法的研究。利用立体角分复用技术拓展超短脉冲数字全息术的探测面积,在不降低探测时间分辨率的前提下有效的拓展了全息记录的面积。为提高图像再现质量提出的空域迭代方法和非线性滤波方法消除数字全息零级像,这两种方法均只需要单幅全息图采集,数据处理时间快,在超快过程探测方面提供了一种更有效的手段,并从理论推导,数值模拟,实验结果叁个方面验证了所提方法的有效性。5：搭建了8帧角分复用脉冲数字全息系统,探测了飞秒激光诱导的空气等离子体超快瞬态过程。数值再现了超快等离子体的振幅和相位演变。结果表明利用角分复用脉冲数字全息可以实现飞秒级的超快瞬态过程采样。分析了CCD位数对复用数量的影响。本研究取得的创新性工作为：1：设计了一种基于双楔形双折射晶体的飞秒脉冲分束方法。并获得专利授权“一种脉冲间隔和数量可调节的超短激光脉冲分束方法及其装置”,授权号：201110397464.7。同时,为补偿脉冲问的横向错位,还提出一种基于叁楔形晶体结构的脉冲间隔连续可调的分束方法和装置,并申请专利“一种连续调节脉冲间隔的方法和装置”,申请号：201410167969.8。2：为突破双折射晶体仅能产生小于数ps的分束脉冲间隔的限制,还设计了一种脉冲间隔同步可调且脉冲间隔可在大范围内调节的联动脉冲分束方法。该部分工作正在申请专利“脉冲间隔同步可调的大延迟脉冲间隔飞秒激光多脉冲分束方法”。3：为便捷的利用商用自相关仪测试分束参数,提出了一种获得飞秒激光双脉冲间隔、脉冲宽度和强度比的方法。该部分工作专利申请“一种飞秒激光多脉冲脉冲间隔、宽度和能量的测量方法”,申请号：201410167747.64：设计了一种基于沃拉斯顿棱镜的时空分布可调的参考光分束方法。该工作申请了中国专利“一种时空分布可调的超短激光脉冲分束方法及装置”,申请号：201410089655.0。此外,还设计了基于沃拉斯顿棱镜的空间多角度参考光束产生方法,该工作正在申请专利“空间多角度传输光束的产生方法”。5：为了在保证探测分辨率不降低的情况下,拓展可记录的物光波前区域。提出采用立体角分复用技术拓展超短脉冲离轴数字全息术中的物光可探测面积的方法。利用立体角分复用技术,通过多个参考光波与同一物光波不同区域的同时干涉,实现探测面积的拓展。该部分工作发表在Optics Letters和光学学报杂志上。6：提出空间域的数值迭代方法和非线性滤波方法来消除数字全息的零级像。空间域的数值迭代避免了正反傅里叶变换,极大的减少了计算的工作量。且避免了滤波窗口选择的主观性。提出的非线性滤波方法具有对物光和参考光的强度比的依赖性小,对全息图的频谱分布无要求,包含的对数处理过程能抑制全息图的亮度范围、提高全息图的灰度级等优点。两种方法都仅需要单幅全息图采集,为快速的全息记录和再现奠定了基础。该部分工作分别发表在Optics Express和Optics Communications杂志上。7：搭建了8帧脉冲数字全息实时探测系统。实验通过立体角分复用技术记录了无物体时的复合全息图,静态分辨率板的复合全息图,飞秒激光诱导的空气等离子体的复合全息图。并且数字再现了静态分辨率板和超快等离子体的飞秒级时间间隔的图像序列。实验结果表明,双折射晶体辅助的脉冲数字全息系统能够实现以飞秒级脉冲间隔记录超快过程。该研究成果已被国际会议“ICO”录用并取得科技成果鉴定证书“基于立体角分复用技术的脉冲数字全息实时记录系统”,鉴定结果达到国际领先水平。(本文来源于《南开大学》期刊2014-05-01）
刘惠萍,于佳,姜艳青,王金城[10]（2014）在《基于数字全息技术的实时指纹识别》一文中研究指出指纹识别技术是通过计算机来实现身份识别的一种手段,在生物识别技术中占有非常重要的地位。为了提高指纹识别系统的准确度和实时性,搭建了以光学器件傅里叶透镜和空间光调制为主的联合变换相关识别全息光学系统,记录相关图像的频谱,通过比较指纹图像的像素强度,从而实现实时指纹识别的目的。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2014年01期）
实时数字全息法论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了分析数字全息图记录和再现过程中影响再现像分辨率的因素,将空间光调制器与数字全息相结合,构建了实时光学叁维显微系统.通过理论推导,得出了能够记录的物体大小和其分辨率之间的定量关系,同时也给出了最佳的参考光条件和最佳的记录距离;在此基础上,把USAF 1951鉴别率板的4个不同区域作为记录物体进行相应的实验.结果表明,实验与理论分析相吻合.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
实时数字全息法论文参考文献
[1].苏娟.基于空间光调制器的数字全息实时动态叁维显微技术研究[D].浙江师范大学.2018
[2].苏娟,王辉,吴琼.基于数字全息术的实时光学全息显微分辨率分析[J].浙江师范大学学报(自然科学版).2018
[3].刘海.基于GPU的数字全息实时再现技术研究[D].重庆理工大学.2017
[4].杨文明.基于彩色数字全息实时采集技术的检测应用研究[D].昆明理工大学.2015
[5].李勇,毛磊,章海军,马利红,王辉.基于并行计算的实时数字全息显微镜[J].激光技术.2015
[6].杨文明,宋庆和,张亚萍,桂进斌,楼宇丽.彩色数字全息检测的实时无颜色串扰采集技术研究[J].激光与光电子学进展.2015
[7].徐振新.飞秒级超快数字全息实时探测仪若干问题的研究[D].天津理工大学.2014
[8].于梦杰.数字全息显微实时高精度位相重建技术[D].河北工程大学.2014
[9].马忠洪.基于脉冲数字全息术的实时探测系统研究[D].南开大学.2014
[10].刘惠萍,于佳,姜艳青,王金城.基于数字全息技术的实时指纹识别[J].光学与光电技术.2014