魏淑玉， 陈 欣， 文永富， 程灏波*

1. 北京理工大学 深圳研究院， 广东 深圳 518057； 2. 北京理工大学 光电学院， 北京 100081

近年来，随着光电成像器件与计算机能力的飞速发展，数字全息技术凭借其高灵敏度、高准确度、分辨能力强，且再现、存储及传输方便灵活等优点[1-3]，在微元结构与生物细胞的测量领域展现出广阔的应用前景。但是，数字全息图的数值孔径十分有限[4]，使得其重构图像边缘出现了类似于波纹的误差，导致重构图像质量降低和CCD视场不能充分利用。在光学系统中，往往采用切趾法来降低孔径衍射，即选用切趾窗函数与全息图数据相乘，目前常用的切趾窗函数有Gaussian窗[5]、汉宁窗[6]、Tukey窗[7]、Blackman窗等，利用边缘处透过率从1突变为0改换成由1平滑变为0，实质是降低旁瓣以达到削弱孔径衍射的目的。切趾处理后，虽然能在一定程度上降低孔径衍射影响,使靠近重构图像中央区域的质量提高，却是以牺牲最边缘信息为代价，而在一定场合，尤其是微生物或者微结构的动态在线测量当中，充分利用CCD获取的数据获得有效信息是十分重要的。因此，既能改善孔径衍射所带来的边缘误差，又能不损失原始数据信息是相当重要的一个研究方向。

为解决上述问题，通常可直接采用补零操作，即将原全息图或者全息图频谱放入更大的零矩阵中，利用新的全息图或者全息图频谱再进行数值计算[8-10]。由于全息图周围延拓填充的内容均为零，原始边缘处数据仍是在边界处突变成零，所以补零操作对改善孔径衍射所带来的边缘误差效果有限。……