基于时空域退偏的数字全息成像去噪研究
2021-01-09杜彤耀钱心磊王振伟
激光技术 2021年1期
关键词:效果
丁 伟,孔 勇,杜彤耀,钱心磊,王振伟
(上海工程技术大学 电子电气工程学院 智能感知与控制系,上海 201620)
引 言
数字全息技术(digital holography,DH)由于其高效性和稳定性应用广泛,可用于3维动态成像,测量生物细胞及金属瑕疵等。通过物光与参考光的相互干涉产生的干涉条纹组成全息图,并由CMOS/CCD记录。而在数字全息中,记录全息图时会引入多种噪声,包括散斑噪声、拍摄噪声,以及额外的环境噪声[1-5]。相干噪声或散斑噪声是具有相干性的激光照射在粗糙物体表面引起的。拍摄噪声是由于光学器件的来回反射引起的多重噪声。而环境噪声则是由不完全的暗室环境引起的,如日光、照明反射灯光等。全息技术中散斑去噪的研究一直是一个重点。降低散斑噪声的方法一般分为3种[3]。第1种是对光源进行空间时间上的去相干操作。BASANTA等人利用白光光源提高了成像的质量[4]。JORGE等人引入LED作为光源,降低了数字全息显微(digital holographic microscopy,DHM)成像的噪声[6]。第2种是对全息图进行时域叠加复用。YUTAKA等人提出利用低相干光源根据不同位置物体的清晰细节不同拍摄多幅图并进行组合的方法,降低了散斑噪声[5];FENG等人提出利用多模光纤记录多幅光程差不同的全息图,通过平均记录的全息图来降低散斑噪声[7]。第3种是利用数字处理的方法即利用各种图像处理的算法矩阵对全息图进行处理,通过软件处理图像获得降噪的效果。传统的掩模法将全息图的频谱分割成多个小块进行重建,最后进行叠加去噪。……
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