一、傅里叶变换全息图再现过程中的“影像”（论文文献综述）
何晨,房鸿,张宁超[1]（2021）在《基于深度学习的单帧同轴数字全息重建方法》文中研究指明针对同轴数字全息中零级像及孪生像对再现像干扰的问题,提出一种基于深度学习的单帧同轴数字全息图重建方法。利用神经网络强大的特征提取能力,去除同轴全息重建过程中零级像及孪生像对再现像的干扰。分别针对强度型和相位型目标所对应的同轴全息图利用U-Net的卷积神经网络进行了训练和重建,结果表明U-Net网络对强度型和相位型目标均能实现高质量的重建。为进一步验证该网络对不同类型目标的泛化性,将字母数据集生成的同轴全息图在不同噪声水平下进行了重建,结果表明该网络对不同目标及噪声均具有良好的鲁棒性,且重建结果与真实目标的结构相似度均保持在0.92以上。
周源,李润泽,于湘华,严绍辉,李星,高文禹,刘超,彭彤,杨延龙,闵俊伟,王萍,屈军,姚保利[2]（2021）在《基于液晶空间光调制器的光场调控技术及应用进展（特邀）》文中认为作为电磁波,光场可用振幅、相位和偏振等参量表征,空间光场调控技术通过对这些参量进行调控,生成新颖的空间结构光场。与其它类型调控器件相比,液晶空间光调制器具有衍射效率高、调控单元数目达到百万量级、实时动态调控等优点,已成为空间光场调控的主流器件。介绍了基于液晶空间光调制器的光场调控技术,包括:单参量调控、复振幅调控和多参量联合调控的原理和算法;例举了光场调控技术在全息光镊、光学显微、光信息存储、光学微加工、散射介质后成像、光通信等领域的应用;讨论了该技术面临的问题、发展趋势和发展前景;旨在帮助研究者系统了解基于液晶空间光调制器的光场调控技术的基本知识、最新研究进展和潜在应用,为该领域的科学研究提供参考。
葛磊,文永富,程灏波[3]（2021）在《双波长离轴数字全息成像技术研究》文中提出针对单波长离轴全息显微成像系统存在的测量深度小以及相位解包裹算法存在相位模糊的问题,本文提出了一种反射式双波长离轴无透镜数字全息显微系统,该系统基于双波长离轴干涉技术,并利用二向色镜使两个不同波长参考光同时和物光进行离轴干涉形成全息图,最后采用双波长技术重建全息图得到合成波长的相位分布,从而实现单次采集两个离轴干涉图,达到拓展测量深度及避免相位解包裹运算时的相位模糊问题。本文首先从理论上数值模拟研究了双波长相位解包裹算法的有效性,最后,分别对磁流变抛光技术得到的光学表面抛光斑和标准光学分辨率板进行了双波长数字全息三维测量,实验初步验证了该系统的有效性和可行性。
吴军,王刚,徐刚[4]（2021）在《结合计算全息与混沌的彩色图像加密方法》文中研究指明针对现有彩色图像光学加密方法存在解密结果失真的问题,提出一种结合混沌运算与菲涅耳衍射全息的彩色图像单通道加密新方法。首次加密操作利用菲涅耳衍射将彩色图像RGB通道分量转换成一幅实值计算全息图;第二次加密操作是利用改造的Logistic混沌系统对计算全息图像素进行置换与扩散。结果表明,本文方法除传统混沌系统密钥以外,菲涅耳衍射距离、参考光波长和入射角方向余弦作为关键密钥均可以增大密钥空间(约为10249),而且具有较小的密钥体积;解密图像的保真度高且相邻像素相关性、信息熵、像素数改变率和归一化改变强度等评价指标均接近理想值;密文图像的直方图平坦,灰度分布均匀,完全隐藏了原始彩色图像的灰度和色彩信息。
何新,张振福,罗世尚,杨俊波[5]（2021）在《光强比和曝光时间对傅立叶变换全息图的影响》文中认为傅立叶变换全息图实验是近代物理实验中一个典型的综合性实验,但由于制作过程的影响因素较多、难度较大,学生在有限时间内难以取得良好效果。为提高实验成功率,详细研究了（参考光与物光）光强比、干板拍摄的曝光时间这两个重要因素的影响。实验结果表明,参考光与物光光强比控制在1.5:1～3:1,缩短曝光时间,有利于提高傅立叶变换全息图的记录和再现效果。
张益溢,黄郑重,杨峰,金尚忠,曹良才[6]（2021）在《数字聚焦压缩全息成像技术研究》文中研究表明同轴全息重建由于相位共轭波的干扰,会产生二阶噪声与孪生像噪声,从而影响重建质量和精度,而在全息重建中,获取最佳重建平面的相关全息聚焦距离参数也是全息成像领域的关键。为此,提出了一种基于压缩感知的聚焦重建算法,通过选取轴向方向内固定间隔的一系列重建图像,以压缩感知的全变分正则化约束重建不同深度的图像,根据图像灰度变化或绝对梯度算子等聚焦度量指标计算并构建数字全息重建图像的聚焦曲线,确定最佳聚焦位置。所述算法抑制了重建噪声,提升了物体轴向的重建精度,实现了聚焦位置周围更宽范围的高分辨率图像重建。
邸江磊,唐雎,吴计,王凯强,任振波,张蒙蒙,赵建林[7]（2021）在《卷积神经网络在光学信息处理中的应用研究进展》文中进行了进一步梳理近年来,深度学习技术的爆发式发展引领了机器学习的又一次浪潮。深度神经网络具备抽象特征的高效识别与提取能力、强大的非线性拟合能力、抗干扰鲁棒性及非凡的泛化能力,被广泛应用于自动驾驶、目标识别、机器翻译、语音识别等领域。最近几年,卷积神经网络（CNN）在光学信息处理中获得广泛应用,本文介绍CNN的基础概念和结构构成,回顾其在数字全息术、条纹分析、相位解包裹、鬼成像、傅里叶叠层成像、超分辨显微成像、散射介质成像、光学层析成像等领域的最新应用进展,评述CNN在光学信息处理中的典型应用特点,最后分析CNN应用于光学信息处理中的不足,并展望其未来发展。
万玉红,刘超,满天龙,菅孟静,马腾,张沁,秦怡[8]（2021）在《非相干相关数字全息术:原理、发展及应用》文中提出全息术最初被设定为一种相干成像技术,通过物光和参考光干涉形成全息图,对全息图进行重建可以实现三维成像和物信息的获取。全息图记录过程要求物体上任意两点的光场具有空间互相干性,这一特性限制了全息术在非相干光领域的应用。空间非相干光的普遍存在和易获取等优点,使得非相干全息术的提出和发展具有重要意义。非相干全息术源于20世纪60年代Mertz和Young提出的菲涅耳波带片编码成像理论,是指在空间非相干光照明情形下利用某种编码孔径对图像进行变换,实现全息图记录和再现的技术。Lohmann把这一技术进一步发展为基于分波技巧的干涉成像技术（源于同一物点的物光和参考光相干涉）,实现了非相干物体的波前再现,从而明确了非相干全息记录时物光场中任意两点之间的互相干不再是全息图记录的必要条件。经过几十年的发展,科研人员对非相干全息图的记录机制、重建算法、非相干全息术成像性能的提升和应用等方面的研究都取得了显着成果。本文聚焦于阐明空间非相干光情形下基于编码相位掩模波前调制的自干涉或无干涉数字全息术的成像原理及其演化技术的发展和应用,并在此基础上探讨该技术下一步的发展和有潜力的研究方向。
张润南,蔡泽伟,孙佳嵩,卢林芃,管海涛,胡岩,王博文,周宁,陈钱,左超[9]（2021）在《光场相干测量及其在计算成像中的应用》文中研究指明光场的相干性是定量衡量其产生显着的干涉现象所具备的重要物理属性。尽管高时空相干性的激光已成为传统干涉计量与全息成像等领域不可或缺的重要工具,但在众多新兴的计算成像领域（如计算摄像、计算显微成像）,降低光源的相干性,即部分相干光源在获得高信噪比、高分辨率的图像信息方面具有独特优越性。因此,部分相干光场的"表征"与"重建"两方面问题的重要性日益凸显,亟需引入光场相干性理论及相干测量技术来回答计算成像中"光应该是什么"和"光实际是什么"的两大关键问题。在此背景下,系统地综述了光场相干性理论及相干测量技术,从经典的关联函数理论与相空间光学理论出发,阐述了对应的干涉相干测量法与非干涉相干恢复法的基本原理与典型光路结构;介绍了由相干测量所衍生出的若干计算成像新体制及其典型应用,如光场成像、非干涉相位复原、非相干全息术、非相干合成孔径、非相干断层成像等;论述了相干测量技术现阶段所面临的问题与挑战,并展望了其未来的发展趋势。
张美玲,郜鹏,温凯,卓可群,王阳,刘立新,闵俊伟,姚保利[10]（2021）在《同步相移数字全息综述（特邀）》文中研究说明相移数字全息技术将相移技术与数字全息技术相结合,为微观物体的三维形貌和折射率分布检测提供了一种快速、无损、高精度手段。与离轴数字全息相比,相移数字全息采用同轴光路,可以充分利用CCD相机的空间带宽积。然而,传统相移数字全息需要依次记录多幅不同相移量全息图,才能消除零级像和共轭像,再现出无混叠的相位/振幅图像。同步相移又称瞬时相移,可在同一时间得到多幅不同相移量的干涉图样,克服普通相移干涉不能实时观测的缺点。介绍了相移的概念和实现方式,基于多CCD记录、像素掩膜、平行分光的三种同步相移技术,对同步相移数字全息在生物医学、流场测量、表面形貌测量、微纳器件检测等领域的应用进行综述,为从事同步相移数字全息技术及其应用研究的学者提供有益参考。
二、傅里叶变换全息图再现过程中的“影像”（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、傅里叶变换全息图再现过程中的“影像”（论文提纲范文）
（1）基于深度学习的单帧同轴数字全息重建方法（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 同轴数字全息物理模型 |
| 1.1 同轴数字全息图的记录 |
| 1.2 传统同轴数字全息图的重建方法 |
| 2 基于U-Net的同轴数字全息重建方法 |
| 3 重建结果与分析 |
| 3.1 训练数据集的生成 |
| 3.2 U-Net训练结果与分析 |
| 4 结论 |
（2）基于液晶空间光调制器的光场调控技术及应用进展（特邀）（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 空间光场调控技术分类及主要特点 |
| 1.1 单参量调控技术 |
| 1.1.1 非迭代算法 |
| 1.1.2 迭代算法 |
| 1.2 复振幅调控技术 |
| 1.2.1 空域复振幅调控技术 |
| 1.2.2 空间频域复振幅调控技术 |
| 1.3 多参量联合调控技术 |
| 1.3.1 空域多参量联合调控技术 |
| 1.3.2 空间频域多参量联合调控技术 |
| 2 光场调控技术的应用 |
| 2.1 全息光镊 |
| 2.2 光学显微 |
| 2.3 光信息存储与光学微加工 |
| 2.4 其他应用 |
| 3 总结与展望 |
（3）双波长离轴数字全息成像技术研究（论文提纲范文）
| 1 基本原理 |
| 1.1 离轴全息成像原理 |
| 1.2 双波长相位解包裹 |
| 2 数值模拟 |
| 3 实验装置 |
| 4 结果与讨论 |
| 5 总结 |
（4）结合计算全息与混沌的彩色图像加密方法（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 方法原理 |
| 2.1 彩色图像计算全息图生成与再现 |
| 2.2 混沌系统 |
| 3 算法实现 |
| 3.1 加密流程 |
| 3.2 解密流程 |
| 1) 像素置乱、扩散解密。 |
| 2) 全息图再现(解密)。 |
| 3) 自动提取RGB通道再现像并合成彩色图像。 |
| 4 仿真及分析 |
| 4.1 密钥安全性分析 |
| 4.1.1 密钥空间分析 |
| 4.1.2 密钥敏感性分析 |
| 4.1.3 明文敏感性分析 |
| 4.1.4 抗选择明文攻击分析 |
| 4.2 像素统计分析 |
| 4.2.1 相邻像素相关性分析 |
| 4.2.2 信息熵分析 |
| 4.2.3 统计直方图分析 |
| 5 结 论 |
（6）数字聚焦压缩全息成像技术研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 数字压缩全息成像原理 |
| 3 数字全息数字聚焦重建原理 |
| 4 数字聚焦压缩全息重建模型 |
| 4.1 粒子的结果与分析 |
| 4.2 USAF-1951鉴别率板的结果与分析 |
| 5 结论 |
（8）非相干相关数字全息术:原理、发展及应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 非相干相关数字全息术的记录与再现机制 |
| 3 非相干相关数字全息术的发展 |
| 3.1 成像分辨率增强或提升 |
| 3.2 成像质量的提升 |
| 3.3 其他成像性能指标的提升 |
| 4 非相干相关数字全息术应用研究进展 |
| 4.1 基于FINCH的应用研究进展 |
| 4.2 COACH技术的应用研究进展 |
| 5 总结与展望 |
（9）光场相干测量及其在计算成像中的应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 光场表征：从相干到部分相干 |
| 2.1 相干光场的复振幅表征 |
| 2.2 部分相干光场的表征 |
| 2.2.1 部分相干光场的关联函数表征 |
| 2.2.2 部分相干光场的相空间表征 |
| 2.3 几何光学近似下的光场表征 |
| 3 光场传输：从相干到部分相干 |
| 3.1 相干光场的传输 |
| 3.2 部分相干光场的传输 |
| 3.3 部分相干光场的相干模式分解 |
| 4 光场测量：从相位测量到相干测量 |
| 4.1 相位测量与相位恢复 |
| 4.2 相干测量与相干恢复 |
| 4.2.1 干涉相干测量 |
| 4.2.2 非干涉相干恢复 |
| 4.2.3 非干涉相干采样 |
| 4.3 光场成像与计算光场成像 |
| 4.3.1 光场直接采样 |
| 4.3.2 基于光强传输的计算光场成像 |
| 5 基于相干测量的计算成像新体制 |
| 5.1 光场成像与显微 |
| 5.2 非干涉相位复原 |
| 5.3 非相干全息术 |
| 5.4 散斑相关穿透散射介质成像 |
| 5.5 非相干合成孔径 |
| 5.6 非相干断层成像 |
| 6 相干测量的典型应用 |
| 6.1 生物显微成像 |
| 6.2 计算摄影 |
| 6.3 光束表征 |
| 6.4 光学测量 |
| 6.5 远场被动探测 |
| 6.6 无透镜成像 |
| 7 相干测量技术所面临的问题与挑战 |
| 7.1 时空相干性耦合情况下问题的复杂性 |
| 7.2 重要科学意义与有限实用价值间的矛盾性 |
| 7.3 从低维数据采样到高维相干函数重建的病态性 |
| 7.4 高维海量数据采集运算及其存储的挑战性 |
| 8 总结与展望 |
（10）同步相移数字全息综述（特邀）（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 相移的概念和实现方法 |
| 1.1 压电陶瓷驱动法 |
| 1.2 偏振相移法 |
| 1.3 衍射相移法 |
| 2 同步相移技术概述 |
| 2.1 基于多CCD记录的同步相移技术 |
| 2.2 基于像素掩膜的同步相移技术 |
| 2.3 基于平行分光的同步相移技术 |
| 2.3.1 基于分光棱镜的同步相移模块 |
| 2.3.2 基于光栅衍射的同步相移模块 |
| 2.3.3 基于迈克尔逊光路的同步相移模块 |
| 3 同步相移数字全息技术的应用 |
| 3.1 在生物医学领域的应用 |
| 3.2 在流场测量领域的应用 |
| 3.3 在表面形貌测量领域的应用 |
| 3.4 在微纳器件检测领域的应用 |
| 4 总结与展望 |
四、傅里叶变换全息图再现过程中的“影像”（论文参考文献）
- [1]基于深度学习的单帧同轴数字全息重建方法[J]. 何晨,房鸿,张宁超. 光子学报, 2021(12)
- [2]基于液晶空间光调制器的光场调控技术及应用进展（特邀）[J]. 周源,李润泽,于湘华,严绍辉,李星,高文禹,刘超,彭彤,杨延龙,闵俊伟,王萍,屈军,姚保利. 光子学报, 2021(11)
- [3]双波长离轴数字全息成像技术研究[J]. 葛磊,文永富,程灏波. 影像科学与光化学, 2021(06)
- [4]结合计算全息与混沌的彩色图像加密方法[J]. 吴军,王刚,徐刚. 光学学报, 2021(19)
- [5]光强比和曝光时间对傅立叶变换全息图的影响[J]. 何新,张振福,罗世尚,杨俊波. 科学技术创新, 2021(28)
- [6]数字聚焦压缩全息成像技术研究[J]. 张益溢,黄郑重,杨峰,金尚忠,曹良才. 激光与光电子学进展, 2021(18)
- [7]卷积神经网络在光学信息处理中的应用研究进展[J]. 邸江磊,唐雎,吴计,王凯强,任振波,张蒙蒙,赵建林. 激光与光电子学进展, 2021(16)
- [8]非相干相关数字全息术:原理、发展及应用[J]. 万玉红,刘超,满天龙,菅孟静,马腾,张沁,秦怡. 激光与光电子学进展, 2021(18)
- [9]光场相干测量及其在计算成像中的应用[J]. 张润南,蔡泽伟,孙佳嵩,卢林芃,管海涛,胡岩,王博文,周宁,陈钱,左超. 激光与光电子学进展, 2021(18)
- [10]同步相移数字全息综述（特邀）[J]. 张美玲,郜鹏,温凯,卓可群,王阳,刘立新,闵俊伟,姚保利. 光子学报, 2021(07)