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一种基于希尔伯特变换的相移干涉条纹图批量选取方法技术

技术编号:24083663 阅读:39 留言:0更新日期:2020-05-09 05:14
本发明专利技术提供了一种基于希尔伯特变换的相移干涉条纹图批量选取方法,利用余弦型条纹图强度分布的性质选取出相位差为

A batch selection method of phase-shifting interferogram based on Hilbert transform

【技术实现步骤摘要】
一种基于希尔伯特变换的相移干涉条纹图批量选取方法
本专利技术属于干涉条纹图处理方法领域,特别涉及到一种基于希尔伯特变换的相移干涉条纹图进行批量选取的新方法,从而精确获取干涉条纹图中的相位信息。
技术介绍
数字全息显微术是获取样品内部三维结构的重要方法,通过记录待测物体在多个观测角度下的干涉条纹图,数值再现出各个角度下的相位信息,将相位信息作为层析重建的投影数据,运用相应的重建算法就可以得到物体内部结构的三维折射率分布。近年来,数字全息显微术在测量细胞、花粉等生物样品以及光纤结构等方面具有广泛的应用。相位信息作为重建算法的输入数据,相位信息的精确与否直接影响到重建结果。目前解相位的方法主要有相移法和傅里叶变换法。傅里叶变换法只需一幅干涉条纹图就可以解相位,但是条纹图中的直流分量和随机误差会降低测量精度,对于含有样品信息的弯曲条纹,误差更大。相移法需要利用多幅条纹图,可以有效去除各种随机误差,精度高,目前广泛使用的是四步相移法,每一步移动90°。但是相移法对实验条件要求高,采集多幅条纹图的同时,物体需要静止状态,相移装置需要避免振动,目前减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相移干涉条纹图批量选取方法,对数字全息显微层析成像光路系统相移过程中采集的干涉条纹视频进行自动化处理,其特征在于,包含以下步骤:/n步骤一、将样品在180个角度下的相移过程中的干涉条纹的视频提取出干涉条纹图;/n步骤二、从第一个角度开始,确定相移法中的第一幅条纹图,利用相乘运算并求和,根据结果的最小值找到第三幅;/n步骤三、对第一幅图进行希尔伯特变换,与第二幅图做乘积运算并求和,结果值最小的条纹图选为第二幅条纹图;/n步骤四、同步骤二,根据确定的第二幅条纹图,利用相乘运算并求和,根据结果的最小值找到第四幅;/n步骤五、更改第一幅图,重复步骤二、三、四,比较三次运算结果的最小值之和,结果...

【技术特征摘要】
1.一种相移干涉条纹图批量选取方法,对数字全息显微层析成像光路系统相移过程中采集的干涉条纹视频进行自动化处理,其特征在于,包含以下步骤:
步骤一、将样品在180个角度下的相移过程中的干涉条纹的视频提取出干涉条纹图;
步骤二、从第一个角度开始,确定相移法中的第一幅条纹图,利用相乘运算并求和,根据结果的最小值找到第三幅;
步骤三、对第一幅图进行希尔伯特变换,与第二幅图做乘积运算并求和,结果值最小的条纹图选为第二幅条纹图;
步骤四、同步骤二,根据确定的第二幅条纹图,利用相乘运算并求和,根据结果的最小值找到第四幅;
步骤五、更改第一幅图,重复步骤二、三、四,比较三次运算结果的最小值之和,结果最小的确认为最理想的四幅相移图;
步骤六、同理,重复步骤二、三、四、五,得到180个角度所需要的所有相移图,
利用四步相移法解相位:



根据选出的四幅相移为90°的条纹图利用四步相移法解得样品在180个角度下的相位信息。


2.根据权利要求1所述的相移干涉条纹图批量选取方法,其特征在于,所述步骤二中,
余弦型干涉条纹图的强度分布为:



其中,
相移角度为的条纹图强度分布为:



对两幅条纹图直接相乘得到:


+

+


对上式在整个条纹图范围求和得到:

【专利技术属性】
技术研发人员:王光辉陈家璧曹朔吕星
申请(专利权)人:南京大学南京捷芯科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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