Author Affiliations
Abstract
1 Department of Instrument and Science in Engineering, School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
2 Ngee Ann Polytechnic, Singapore 599489, Singapore
Aperture synthesis is an important approach to improve the lateral resolution of digital holography (DH) techniques. The limitation of the accuracy of registration positions between sub-holograms affects the quality of the synthesized image and even causes the failure of aperture synthesis. It is a major issue in aperture synthesis of DH. Currently intensity images are utilized to find the registration positions of sub-holograms in aperture synthesis. To improve the accuracy of registration positions, we proposed a method based on similarity calculations of the phase images between sub-holograms instead of intensity images. Furthermore, a quantitative indicator, degree of image distortion, was applied to evaluate the synthetic results. Experiments are performed and the results verify that the proposed phase-image-based method is better than the state-of-the-art intensity-image-based techniques in the estimation of registration positions and provides a better synthesized final three-dimensional shape image.
digital holography synthetic aperture registration position phase image Chinese Optics Letters
2021, 19(7): 070501
1 中北大学电子测试技术重点实验室, 山西 太原 030051
2 中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051
为解决相位图在去噪过程中出现的散斑噪声残留和边缘纹理模糊问题,基于正余弦分解提出了一种自适应全变分去噪方法。首先,用正余弦函数将原始相位图分解成两幅相位图;然后用自适应全变分算法处理分解后的相位图;最后,通过反正切运算合成去噪后的相位图,以快速去除大量散斑噪声并保留图像的边缘信息。对去噪结果进行定量评价和分析表明,与其他降噪方法相比,本方法得到的图像峰值信噪比提高了2.0 dB,且结构相似度较高。同时可以自适应地选择参数,减少去噪后相位图的波动性,改善相位图的质量。
测量与计量 散斑干涉技术 相位图 散斑噪声 正余弦分解 自适应全变分算法 中国激光
2020, 47(10): 1004004
1 浙江师范大学物理与电子信息工程学院, 浙江 金华 321004
2 浙江师范大学信息光学研究所, 浙江 金华 321004
3 浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室, 浙江 金华 321004
4 浙江师范大学工学院, 浙江 金华 321004
白光扩展光源的低空间相干性,使得相位像不可避免地会遭受光晕效应的影响。基于此,提出了一种基于希尔伯特变换的快速消除光晕效应的方法。该方法不需要样品的任何先验知识,只需对测量相位像的导数作希尔伯特变换,并将变换后得到的图像和原测量图像中正确的高频数据和低频数据准确混合,即可有效地消除光晕效应,并保留白光相位成像系统的高分辨率。将所提方法应用于实验获取的白光衍射相位像数据,包括标准聚苯乙烯微球数据和活体血红细胞数据。实验结果表明,所提方法可以快速有效地消除白光衍射相位像的光晕效应。
全息 白光衍射相位成像 相位像 光晕效应 希尔伯特变换
1 上海大学 机电工程与自动化学院, 上海 200072
2 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 江苏省医学光学重点实验室, 江苏 苏州215163
为了提高液晶空间光调制器(LC-SLM)的校准精度, 采用条形光栅相位图对LC-SLM进行了标定。首先基于傅里叶光学模拟计算得出了条形光栅相位图对比度与零级衍射光斑光强之间的对应关系, 然后搭建实验光路并在LC-SLM上加载了条形光栅相位图, 测量LC-SLM控制程序中加载的灰度图所对应的零级衍射光斑光强值, 经过分析计算得出计算机灰度信号与相位调制量之间的映射关系, 并最终得到了针对488 nm激光的LC-SLM的标定文件LUT。经过标定之后, 相位调制曲线的线性相关度可达0.996 4,校正误差仅为0.224 0 rad。结果表明, 在LC-SLM上加载复杂的高阶相位, 并结合LUT文件可以调制生成高质量的双螺旋光斑。此研究结果表明: 针对特定波长, 利用条形光栅相位图标定的LC-SLM得到的LUT文件可以使LC-SLM根据加载的相位对光束进行有效调制, 且其方法更简单。
傅里叶光学 液晶空间光调制器 校准精度 条形光栅相位图 Fourier optics liquid crystal spatial light modulator calibration accuracy strip grating phase image 红外与激光工程
2019, 48(7): 0706005
为了解决二维人脸识别受环境光干扰，三维人脸识别依赖标定数据的问题，提出了一种基于相位测量轮廓术的人脸识别方法。首先使用相位测量轮廓术获得人脸的相位和反射率数据，相位图中暗含了人脸区域的三维信息，反射率图也排除了环境光的干扰，它们经过规范化后均可以直接使用传统二维识别方法进行人脸识别。在实验中，使用了主成分分析法和最近邻分类器进行人脸识别。实验结果表明，这种方法对人脸识别是有效的，对比二维灰度图和三维深度图有更好的识别效果。
人脸识别 相位图 反射率图 环境光 标定数据 face recognition phase image reflectivity image ambient light calibration data
1 国防科技大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 4100732
2 国防科技大学航天与材料工程学院, 湖南 长沙 410073
现有干涉合成孔径雷达(InSAR)数据处理方法需要单视复图像对包含的所有四幅子图信息, 且生成的干涉相位图去相关噪声非常严重。提出了基于三幅子图的InSAR数据处理方法：等值线相关干涉法, 包括图像对配准和干涉相位图生成。首先介绍了条纹方向图和条纹等值线窗口求取的方法, 并对算法进行了改进, 然后采用相关的方法详细推导了在等值线窗口内InSAR图像的配准和干涉相位图生成的公式。模拟和实测数据表明, 等值线相关干涉法(CCI方法)仅需用InSAR复数图像对的4个实虚部子图中任意3个能得到基本无斑点噪声、无模糊效应的干涉相位图, 并且减少了数据的传输和处理量, 是一种InSAR数据处理的全新方法。
合成孔径雷达 等值线相关干涉法 三幅子图 等值线窗口 图像配准 干涉相位图
相位型图像经滤波后写入液晶光阀,用白光读出,可以实现相位型图像实时可调假彩色编码。采用液晶光阀的简化混合场效应模式,论述了这种编码方法的原理。给出了典型的假彩色编码结果。
相位型图像 液晶光阀 实时可调相位体假彩色编码
