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数字显微全息重建图像的景深扩展研究

阳静 吴学成 吴迎春 姚龙超 陈玲红 邱坤赞 岑可法

数字显微全息重建图像的景深扩展研究

阳静, 吴学成, 吴迎春, 姚龙超, 陈玲红, 邱坤赞, 岑可法
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  • 显微物镜的景深问题限制数字显微全息在大纵深视场中的应用. 本文充分利用数值重建的特点, 采取低频和高频系数子图上的最大亮度梯度的局部方差作为聚焦判据, 在小波分解域内对显微全息重建图像的景深扩展问题进行了研究. 对倾斜的连续物体碳纤维进行三维重建, 分析了重建距离与直径测量误差的关系. 以超声波雾化器生成的微液滴颗粒场为例, 对离散颗粒场的重建图像进行了景深扩展. 利用基于广义洛伦兹-米散射理论的模型分别模拟1-15 m 的非透明与透明离散颗粒的显微全息图, 分析了该方法重建的颗粒场的纵深定位误差与夫琅禾费系数的关系, 对比了非透明与透明颗粒纵深定位误差的异同点. 实验和模拟结果显示出该方法对于连续物体和离散颗粒场的显微全息重建图像的景深扩展能力, 且能由此准确重建物体信息.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51176162)和国家自然科学基金重大项目(批准号:51390491)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-24
  • 修回日期:  2014-12-12
  • 刊出日期:  2015-06-05

数字显微全息重建图像的景深扩展研究

  • 1. 浙江大学能源工程学院, 能源清洁利用国家重点实验室, 杭州 310027
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51176162)和国家自然科学基金重大项目(批准号:51390491)资助的课题.

摘要: 显微物镜的景深问题限制数字显微全息在大纵深视场中的应用. 本文充分利用数值重建的特点, 采取低频和高频系数子图上的最大亮度梯度的局部方差作为聚焦判据, 在小波分解域内对显微全息重建图像的景深扩展问题进行了研究. 对倾斜的连续物体碳纤维进行三维重建, 分析了重建距离与直径测量误差的关系. 以超声波雾化器生成的微液滴颗粒场为例, 对离散颗粒场的重建图像进行了景深扩展. 利用基于广义洛伦兹-米散射理论的模型分别模拟1-15 m 的非透明与透明离散颗粒的显微全息图, 分析了该方法重建的颗粒场的纵深定位误差与夫琅禾费系数的关系, 对比了非透明与透明颗粒纵深定位误差的异同点. 实验和模拟结果显示出该方法对于连续物体和离散颗粒场的显微全息重建图像的景深扩展能力, 且能由此准确重建物体信息.

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