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专利号: 2018105884562
申请人: 河北工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种数字图像记录方法,使用数字图像记录实验系统进行干涉图样记录,所述数字图像记录实验系统包括激光器、第一半波片、偏振分束镜、第一反射镜、第一扩束准直镜、透明物体、合束镜、CCD、第二扩束准直镜、第二反射镜、电致变焦透镜以及计算机;激光器发出的光束经偏振分束镜后分为第一光束和第二光束,第一光束经第一反射镜和第一扩束准直镜后形成平行光波,照射透明物体形成物光波,该物光波透过合束镜后达到CCD靶面;经偏振分束镜后的第二光束经过第二扩束准直镜形成平面光波,所述平面光波经过第二反射镜透过电致变焦透镜后形成参考光波、并经合束镜后到达CCD靶面与物光波形成干涉图样;所述CCD记录的干涉图样传送到计算机并保存,所述电致变焦透镜包括透明上基板,透明下基板,在上基板的内表面设置有透明的第一电极,在下基板的内表面设置有透明的第二电极,以及位于第一电极和第二电极之间的液态材料,在第一电极和第二电极上施加电压,从而使得平面光波通过电致变焦透镜后形成所需形状的参考光波;且所述计算机可以自动控制合束镜的转动,从而控制物光波和参考光波的夹角,以获得最佳干涉图样,所述干涉图样经重建后能够获得的再现像中原始像、共轭像以及零级衍射项刚好分离;其特征在于:所述数字图像记录方法包括以下步骤:

1)测量合束镜至CCD靶面的第一距离d1并记录;

2)采集物光波和参考光波的第一干涉图样并保存;

3)对第一干涉图样进行重建得到再现像一,判断得到的再现像一中原始像和零级衍射项分离的程度;

4)如果再现像一中的原始像和零级衍射项重叠或部分重叠,计算机发出指令控制合束镜旋转规定的角度;

5)继续采集物光波和参考光波的第二干涉图样并保存;

6)对第二干涉图样进行重建得到再现像二,判断得到的再现像二中原始像和零级衍射项分离的程度;

7)如果再现像二中原始像和零级衍射项仍然部分重叠,则重复上述步骤4)-6),直到再现像中的原始像、零级衍射项完全分离;

8)对原始像和零级衍射项完全分离的再现像继续判断,如果原始像和零级衍射项之间的距离太远,则计算机发出指令控制合束镜反方向旋转规定的角度的一半;

9)继续采集物光波和参考光波的第三干涉图样并保存;

10)对第三干涉图样进行重建得到再现像三,判断得到的再现像三中原始像和零级衍射项分离的程度;

11)如果原始像和零级衍射项之间的距离仍然太远,则重复上述步骤8)-10),直到再现像中的原始像和零级衍射项刚好分离;此时对应的干涉图样为d1距离对应的最佳干涉图样P1;将该最佳干涉图样P1保存在数据库中;

12)控制CCD向前或向后移动规定距离Δd,然后重复上述步骤1)-11),直到获得与距离d1±Δd对应的最佳干涉图样P2,将该最佳干涉图样P2保存在数据库中;

13)将获得的最佳干涉图样P1、P2…Pn与对应的距离d1、d2…dn建立距离-干涉图样对应表;

14)在后续的离轴菲涅尔数字全息图的记录中,首先测量CCD到合束镜的距离d,输入距离d后从计算机中的上述距离-干涉对应表中调出所需的最佳干涉图样P,作为标准干涉图样;其次,计算机发出指令控制合束镜旋转角度后拍摄干涉图样M,将该干涉图样M与上述标准干涉图样进行匹配,如果干涉图样不匹配,则继续旋转角度拍摄干涉图样;如果干涉图样匹配,则将此时拍摄的干涉图样M保存,作为重建物体三维图像的干涉图样。

2.如权利要求1所述的数字图像记录方法,其特征在于:所述形成所需形状的参考光波是指形成平面光波或者球面光波。

3.如权利要求1-2任一项所述的数字图像记录方法,其特征在于:第一电极为透明圆形面状电极,第二电极为透明的多个环状电极,所述多个环状电极围绕一个中心由内向外等间距设置。

4.如权利要求3所述的数字图像记录方法,其特征在于:对第一电极施加基准电压,对所述多个环状电极上施加相同的电压时,透过所述电致变焦透镜后形成平面光波;当对所述多个环状电极上施加不同的电压时,透过所述电致变焦透镜后形成球面光波。