一种消除随机加密光学扫描全息离焦噪声的方法技术

本发明专利技术提供了一种消除随机加密光学扫描全息离焦噪声的方法，属于光学加密和全息重建领域，主要解决了随机加密光学扫描全息技术中的离焦噪声问题。本发明专利技术主要利用凸优化重建和高次放大消除随机加密光学扫描全息的离焦噪声，本发明专利技术有效的消除了光学扫描全息系统离焦噪声对全息重建的影响，提高了全息图像的分辨率。

A method of eliminating random encrypted optical scanning holography

The invention provides a method for eliminating random encryption optical scanning hologram defocus noise, belongs to the field of optical encryption and holographic reconstruction, and mainly solves the problem of defocus noise in random encryption optical scanning holography. The invention mainly uses convex optimization reconstruction and high-order amplification to eliminate the defocus noise of the random encrypt optical scanning hologram. The invention effectively eliminates the influence of the hologram reconstruction by the defocus noise of the optical scanning holography system, and improves the resolution of the holographic image.

【技术实现步骤摘要】
一种消除随机加密光学扫描全息离焦噪声的方法
本专利技术涉及光学加密和全息重建领域，具体来说，涉及一种消除随机加密光学扫描全息离焦噪声的方法。
技术介绍
光学扫描全息技术(OpticalScanningHolography，OSH)，是一种基于光学外差的单像素扫描的数字全息技术，该技术通过对3D物体逐点扫描克服了数字全息受CCD分辨率限制的问题，通过外差技术记录物体的相位信息，解决了一般同轴全息零级像和孪生像的问题。由于光学扫描全息技术具有较高的分辨率和不受零级像和孪生像影响的特性，其很快成为中外研究的热点，并在3D电视、显微镜、遥感技术中得到了应用。在光学中，如何安全的传递信息，一直都是中内外研究的热点，利用双随机相位板加密早在上世纪90年代就提出了。光学扫描全息中，利用随机相位板加密是由ZhouXin于2010年在杂志OpticsLetters上发表的“Sectionalimagereconstructioninopticalscanningholographyusingarandom-phasepupil.”一文中提出，并提出了利用多帧平均的方法去掉离焦噪声。但由于要多帧做平均，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消除随机加密光学扫描全息离焦噪声的方法，包括以下步骤：步骤1.激光由激光器发出，经第一偏振分束器分束，一束光经过第一平面镜反射通过第一光瞳；另一束光经过声光调制器，经第二平面镜反射后通过第二光瞳；其中第一光瞳为随机相位板，第二光瞳为矩形1函数；步骤2.两束光分别经过第一凸透镜和第二凸透镜后，经过第二偏振分束器分束到x‑y扫描振镜上；两束光干涉后形成菲涅尔波带板并扫描待测物体；扫描待测物体后的光波被光电转换器接收并解调，得到随机加密后的全息图；步骤3.利用凸松弛迭代重建并解密，得到待测物体的复振幅图像；步骤4.根据待测物体的复振幅图像，对图像的幅值做高次放大，完全消除离焦噪声。

【技术特征摘要】
1.一种消除随机加密光学扫描全息离焦噪声的方法，包括以下步骤：步骤1.激光由激光器发出，经第一偏振分束器分束，一束光经过第一平面镜反射通过第一光瞳；另一束光经过声光调制器，经第二平面镜反射后通过第二光瞳；其中第一光瞳为随机相位板，第二光瞳为矩形1函数；步骤2.两束光分别经过第一凸透镜和第二凸透镜后，经过第二偏振分束器分束到x-y扫描振镜上；两束光干涉后形成菲涅尔波带板并扫描待测物体；扫描待测物体后的光波被光电转换器接收并解调，得到随机加密后的全息图；步骤3.利用凸松弛迭代重建并解密，得到待测物体的复振幅图像；步骤4.根据待测物体的复振幅图像，对图像的幅值做高次放大，完全消除离焦噪声。2.根据权利要求1所述的消除随机加密光学扫描全息离焦噪声的方法，其特征在于，步骤2获得菲涅尔波带板的具体过程如下：2-1.光束通过第一偏振分束器将激光分成两束；2-2.两束光分别通过第一光瞳和第二光瞳后，经过第二偏振分束器后干涉形成菲涅尔波带板；全息成像系统的光学传递函数为：其中，x和y表示待测物体的位置，x'和y'为积分变量，z表示x-y扫描振镜到待测物体的距离，λ表示光波波长，表示波数，第一凸透镜和第二凸透镜的焦距均为f，kx和ky表示频域坐标，p1(x,y)和p2(x,y)分别表示第一光瞳函数和第二光瞳函数；这里p1(x,y)＝exp(jπ·r(x,y))，p2(x,y)＝1，其中r(x,y)为[0,1]的二维随机数，所述二维随机数的组数为N1，则光学传递函数可表示为：其中，zi表示待测物体第i层与x-y扫描振镜的轴向距离，i＝1,2,…,N，N为待测物体沿轴向离散的层数，P1表示p1(x,y)的傅里叶变换形式，*表示共轭运算；加密后的全息图可以表示为：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧海燕，吴勇，邵维，王秉中，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51