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采用短相干光数字全息术实现反射型微小物体的三维形貌测量

袁操今 翟宏琛 王晓雷 吴 兰

采用短相干光数字全息术实现反射型微小物体的三维形貌测量

袁操今, 翟宏琛, 王晓雷, 吴 兰
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  • 针对反射型微小物体,设计了一种可在三维形貌测量中实现微小物体分层记录的短相干光源无透镜傅里叶变换数字全息记录系统,并利用该系统对锥形微孔壁实现了分层记录.该系统可通过调节待测物体的位置,改变全息记录中的物光光程,从而获得重构三维物体所需要的一系列子全息图.该系统具有光路简洁,系统的附加误差小的特点.实验测量的轴向误差约为3.5%,横向误差约为2.6%.此外,在三维重构的过程中,为避免因散斑噪声较大而无法利用位相信息进行三维重构的情况,采用了最小二乘多项式拟合方法,将微小物体的一系列再现强度图像进行三维重构.由于避免了复杂的相位展开,所以不但运算简单,而且具有较强的抗散斑噪声能力.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60377008)、天津市自然科学基金(批准号:043800611)和浙江大学现代光学仪器国家重点实验室开放课题项目(批准号:LMOI-0503)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-04-21
  • 修回日期:  2006-06-04
  • 刊出日期:  2007-01-08

采用短相干光数字全息术实现反射型微小物体的三维形貌测量

  • 1. (1)南开大学现代光学研究所,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300071; (2)浙江大学光学工程系,现代光学仪器国家重点实验室,杭州 310027
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:60377008)、天津市自然科学基金(批准号:043800611)和浙江大学现代光学仪器国家重点实验室开放课题项目(批准号:LMOI-0503)资助的课题.

摘要: 针对反射型微小物体,设计了一种可在三维形貌测量中实现微小物体分层记录的短相干光源无透镜傅里叶变换数字全息记录系统,并利用该系统对锥形微孔壁实现了分层记录.该系统可通过调节待测物体的位置,改变全息记录中的物光光程,从而获得重构三维物体所需要的一系列子全息图.该系统具有光路简洁,系统的附加误差小的特点.实验测量的轴向误差约为3.5%,横向误差约为2.6%.此外,在三维重构的过程中,为避免因散斑噪声较大而无法利用位相信息进行三维重构的情况,采用了最小二乘多项式拟合方法,将微小物体的一系列再现强度图像进行三维重构.由于避免了复杂的相位展开,所以不但运算简单,而且具有较强的抗散斑噪声能力.

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