数字全息技术ppt课件
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分形在数字全息显示中应用PPT共35页
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
分形在数字全息显示中应用 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
分形在数字全息显示中应用 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
全息技术第九辑彩色全息PPT28页
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
全息技术第九辑彩色全息
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
谢谢！
数字全息术及其应用
Dennis Gabor
4
1960年梅曼研制成功了红宝石激光器。 1961年贾范等制成了氦氖激器，产生了一种
全所未有的优质相干光源。 1962年美国科学家E.N.利思和J.乌帕特尼克斯
用激光器对伽柏的技术做了划时代的改进，全 息术的研究从此获得了突飞猛进的发展。 近40年来，全息技术的研究日趋广泛深入，开 辟了全息应用的新领域，成为近代光学的一个 重要分支。
数字全息术及其应用
1
目录
一 全息技术概述及其原理 二 数字全息技术
2
第一部分 全息技术(Holography) 概述及其原理
1.1 全息技术的起源 1.2 全息技术的原理 1.3 全息图的分类及特点 1.4 全息过程的相关理论 1.5 全息图的实际应用 1.6 全息技术的发展趋势
3
1.1 全息技术(holography)的起源
采用如下形式的球面光波作为再现光波
C x, y exp[ jk x2＋y2 ]
2-2
2z0
可在ziz0处的像平面xiyi 上得到等大、对称分布的实原始像和实共
轭像。再现光场的复振幅分布为
Ui
xi
,y i
exp[
jk 2z0
xi2＋yi2 ]F
h x, y
2-3
然而，由于再现参考光波与记录参考光波不同，式给出的物光场与
真实的物光波前之间存在一个二次位相畸变因子。由全息理论，可以推
得重建的实原始像的复振幅分布为
o xi＋xr , yi＋yr
j
exp[
z0
xi xr 2 ＋ yi＋yr 2
]
数字全息术及其应用
数字全息术在安全监控、军事 侦察、通信加密等领域也有潜 在的应用价值。
未来发展方向
1
数字全息术需要进一步发展高分辨率和高灵敏度 的图像传感器和显示器，以提高图像质量和稳定 性。
2
数字全息术需要进一步研究高效的算法和计算技 术，以实现更快速的计算和数据处理。
3
数字全息术需要进一步探索与其他技术的结合， 如人工智能、机器学习等，以拓展应用领域和提 高应用效果。
防伪鉴别
利用数字全息技术可以生成具有唯一 性的光学防伪标签，用于产品的真伪 鉴别。
生物医学成像
显微成像
数字全息术可以用于显微成像，提供高分辨率的细胞和组织结构细节。
生物样品成像
利用数字全息技术可以对生物样品进行无损、无标记的成像，观察细胞和组织的结构和功能。
04
数字全息术面临的挑战与前 景
技术挑战
液晶显示生成全息术的优点在于其低成本和易于集成，适用于需要小型化和轻量 化的场合。此外，液晶显示还可以与其他技术相结合，如柔性显示技术等，实现 可弯曲的全息显示。
03
数字全息术的应用领域
光学信息处理
光学图像处理
数字全息术能够用于光学图像的 处理，包括图像增强、去噪、复 原等，提高图像的清晰度和质量 。
06
数字全息术的实际应用案例
数字全息术的实际应用案例 在光学信息处理中的应用案例
光学信息处理
数字全息术在光学信息处理领域的应用包括全息干涉计量、全息光学元件、全息存储器 等。通过数字全息技术，可以实现高精度、高分辨率的光学信息处理和存储，提高光学
系统的性能和稳定性。
3D显示
数字全息术在3D显示领域的应用包括全息投影和全息电视等。通过数字全息技术，可 以实现高清晰度、高逼真的3D显示，为观众提供沉浸式的视觉体验。
数字全息技术ppt课件
1994, U. Schnars, W. Juptner, 第一张数字全息图（Direct recording of holograms by a CCD target and numerical reconstruction Formation from Electronically Detected Holograms“, Appl. Phys. Lett.）
②对离轴全息需同时满足分离条件
全息图分类：同轴、离轴菲涅耳全息；同轴、离轴无透镜傅里叶变 换全息；像全息(+MO无透镜傅里叶变换全息情况）
.
数字全息成像基本原理
2.物光波重建：
位相恢复：u(x, y)r*(x, y) r(x, y) u(x, y)
逆向传播得到聚焦像：u(x, y) 畸变 矫正
o(x0, y0 )
o(x0 , y0 ) 2
原始物光场 原始物光场强度分布
argtanIm(o(x0, y0)) Re(o(x0, y0))
原始物光场位相分布（包裹位相）
.
数字全息术的应用
神经细胞 菲涅耳重建
.
数字全息术的应用
卵巢癌细胞
.
数字全息术的应用
西北工大
天津大学
北京工大 .
谢谢
.
object beam
Photographic plate
object beam
Beam splitter
CCD
Beam splitter
(a) Conventional optical holography
(b) Digital holography
.
数字全息技术概述
Digital holography: reconstruction
②对离轴全息需同时满足分离条件
全息图分类：同轴、离轴菲涅耳全息；同轴、离轴无透镜傅里叶变 换全息；像全息(+MO无透镜傅里叶变换全息情况）
.
数字全息成像基本原理
2.物光波重建：
位相恢复：u(x, y)r*(x, y) r(x, y) u(x, y)
逆向传播得到聚焦像：u(x, y) 畸变 矫正
o(x0, y0 )
o(x0 , y0 ) 2
原始物光场 原始物光场强度分布
argtanIm(o(x0, y0)) Re(o(x0, y0))
原始物光场位相分布（包裹位相）
.
数字全息术的应用
神经细胞 菲涅耳重建
.
数字全息术的应用
卵巢癌细胞
.
数字全息术的应用
西北工大
天津大学
北京工大 .
谢谢
.
object beam
Photographic plate
object beam
Beam splitter
CCD
Beam splitter
(a) Conventional optical holography
(b) Digital holography
.
数字全息技术概述
Digital holography: reconstruction
制作全息设计的PPT
全息设计制作
汇报人：可编辑
2024-01-08
目录
• 全息技术简介 • 全息设计原理 • 全息设计制作流程 • 全息设计案例分析 • 全息设计的挑战与未来发展
01
全息技术简介
全息技术的定义
全息技术是一种利用干涉和衍射原理 记录并再现物体真实的三维图像的技 术。
它通过拍摄物体的反射或透射光波， 将物体的光波信息记录在感光材料上 ，然后利用特定的光源进行再现，呈 现出物体的立体影像。
3D全息投影原理
3D全息投影利用光的干涉和衍射原理，通过记录物体的光波前并将其再现出来， 形成三维立体图像。这种技术可以捕捉并再现物体的所有角度和细节，给人以真 实的立体感。
3D全息投影的关键在于记录和再现光波前的干涉模式，这需要使用特殊的感光材 料和精确的再现设备。
数字全息技术
数字全息技术是全息技术的一种，它使用数字传感器代替传 统的光学感光材料来记录全息图像。数字全息技术具有更高 的灵活性和可重复性，可以方便地存储、传输和再现全息图 像。
设计和建模
创意构思
根据前期准备，形成全息设计的整体 创意和概念。
3D建模
使用专业软件创建3D模型，以呈现全 息效果。
制作全息图
渲染与优化
对3的要 求。
切片与编码
将3D模型按一定角度切片，并编码成 全息所需的格式。
投影和展示
投影设备选择
21世纪
全息投影在多个领域得到广泛 应用，成为一种重要的视觉展 示技术。
02
全息设计原理
光的干涉和衍射原理
光的干涉
当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，它们的光程差会引起光强的分布 发生变化，形成干涉现象。干涉是全息技术中记录和再现图像的重要原理。
汇报人：可编辑
2024-01-08
目录
• 全息技术简介 • 全息设计原理 • 全息设计制作流程 • 全息设计案例分析 • 全息设计的挑战与未来发展
01
全息技术简介
全息技术的定义
全息技术是一种利用干涉和衍射原理 记录并再现物体真实的三维图像的技 术。
它通过拍摄物体的反射或透射光波， 将物体的光波信息记录在感光材料上 ，然后利用特定的光源进行再现，呈 现出物体的立体影像。
3D全息投影原理
3D全息投影利用光的干涉和衍射原理，通过记录物体的光波前并将其再现出来， 形成三维立体图像。这种技术可以捕捉并再现物体的所有角度和细节，给人以真 实的立体感。
3D全息投影的关键在于记录和再现光波前的干涉模式，这需要使用特殊的感光材 料和精确的再现设备。
数字全息技术
数字全息技术是全息技术的一种，它使用数字传感器代替传 统的光学感光材料来记录全息图像。数字全息技术具有更高 的灵活性和可重复性，可以方便地存储、传输和再现全息图 像。
设计和建模
创意构思
根据前期准备，形成全息设计的整体 创意和概念。
3D建模
使用专业软件创建3D模型，以呈现全 息效果。
制作全息图
渲染与优化
对3的要 求。
切片与编码
将3D模型按一定角度切片，并编码成 全息所需的格式。
投影和展示
投影设备选择
21世纪
全息投影在多个领域得到广泛 应用，成为一种重要的视觉展 示技术。
02
全息设计原理
光的干涉和衍射原理
光的干涉
当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，它们的光程差会引起光强的分布 发生变化，形成干涉现象。干涉是全息技术中记录和再现图像的重要原理。
VR AR 全息的技术解析 PPT课件
光学透视式
头盔式显示器(Head-mounted displays,简称HMD)被广泛应用于虚拟 现实系统中，用以增强用户的视觉沉 浸感。增强现实技术的研究者们也采 用了类似的显示技术，这就是在AR中 广泛应用的穿透式HMD。根据具体实 现原理又划分为两大类，分别是基于 光学原理的穿透式HMD(Optical Seethrough HMD)和基于视频合成技术的 穿透式HMD(Video See-through HMD)。 光学透视式增强现实系统实现方案如 右图所示。
vr的应用娱乐医疗军事航天地理探索室内设计4vr技术广泛的应用范围10游戏中的vr场景11科技感极强的vr体验馆12现实与虚拟的交织现实与虚拟的交织arararar13araugmentedreality增强现实技术增强现实技术是一种实时地计算摄影机影像的位置及觊度并加上相应图像视频3d模型的技术这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并迚行互动
这种技术1990年提出。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越 来越广。
虽然经过了十几年的研究，开发了以上的许多种工具包，但是几乎所有 AR 系统仍然处于实 验室内使用，研究者已经开始考虑 AR在实用中面临的一些基本问题，主要有以下几个方面：
• (1) 景物的生成与显示
• (2) 定位错误
真实世界和虚拟的信息集成 具有实时交互性（同步性）
在三维尺度空间中增添定位虚拟物体 可应用领域广泛
Monitor-Based
在基于计算机显示器的AR实现方 案中，摄像机摄取的真实世界图像输 入到计算机中，与计算机图形系统产 生的虚拟景象合成，并输出到屏幕显 示器。用户从屏幕上看到最终的增强 场景图片。它虽然简单，但不能带给 用户多少沉浸感。Monitor-Based增强 现实系统实现方案如下图所示。
全息法讲解PPT课件
阅读
作文
1
——全息法
2
全息=全面+信息
3
全息法的六个步骤
• 一、基调：感情色彩 例如:1、歌曲的情感？ 江南Stely 国歌
4
二、体裁：议论文、记叙文、说明文、散文、诗歌等。
寻找黄金： 记叙文
三、题材：写景类、写人类、记事类、状物类
寻找黄金： 记事类
5
四、主要内容：文章的核心材料和主要事件。
7
•
8
《妈妈的口味》P39
1、基情? 2、体裁？ 3、题材？ 4、主要内容？ 5、结构？ 6、中心思想（立意）？
9
动动手
• P40：《同情的眼神》 • P42：《我在等你说谢谢》 • P43：综合练习，完成后面所有习题。
《两作业：
把第三册中P44以后的所有的阅读理解 题完成。
寻找黄金：记叙了儿子与父亲玩寻找黄金的游戏，
儿子只为了寻找黄金，花费了大量的 时间，却不能享受黄金，从而父亲告 诉了儿子一个道理，时间才是最宝贵 的。
五、结构：总分总、总分、分总、并列、递
进、对照。
寻找黄金： 分总
6
六、中心思想（立意） 寻找黄金： 文章通过记叙了儿子和父 亲一起玩寻找黄金的游戏。 最终，儿子用很多的时间 寻得了黄金，却没时间享 用。父亲告诉了他：时间 才是最宝贵的这个道理。
12
13
14
•
15
作文
1
——全息法
2
全息=全面+信息
3
全息法的六个步骤
• 一、基调：感情色彩 例如:1、歌曲的情感？ 江南Stely 国歌
4
二、体裁：议论文、记叙文、说明文、散文、诗歌等。
寻找黄金： 记叙文
三、题材：写景类、写人类、记事类、状物类
寻找黄金： 记事类
5
四、主要内容：文章的核心材料和主要事件。
7
•
8
《妈妈的口味》P39
1、基情? 2、体裁？ 3、题材？ 4、主要内容？ 5、结构？ 6、中心思想（立意）？
9
动动手
• P40：《同情的眼神》 • P42：《我在等你说谢谢》 • P43：综合练习，完成后面所有习题。
《两作业：
把第三册中P44以后的所有的阅读理解 题完成。
寻找黄金：记叙了儿子与父亲玩寻找黄金的游戏，
儿子只为了寻找黄金，花费了大量的 时间，却不能享受黄金，从而父亲告 诉了儿子一个道理，时间才是最宝贵 的。
五、结构：总分总、总分、分总、并列、递
进、对照。
寻找黄金： 分总
6
六、中心思想（立意） 寻找黄金： 文章通过记叙了儿子和父 亲一起玩寻找黄金的游戏。 最终，儿子用很多的时间 寻得了黄金，却没时间享 用。父亲告诉了他：时间 才是最宝贵的这个道理。
12
13
14
•
15
全息技术第四辑傅里叶全息图PPT46页
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
全息技术第四辑傅里叶全息图 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我世的轮 回里有你。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
全息技术第四辑傅里叶全息图 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我世的轮 回里有你。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
数字全息术及其应用
全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息， 故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像。通 过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图 像，而且能互不干扰地分别显示出来。
9
2 全息技术的原理
10
3 全息图的分类及特点
1、按着制作方法
2、按着光路结构 3、按着再现方式
光学记录全息图 计算机像素全息图 同轴全息图 离轴全息图 单色光全息图 复色 光全 息图
A R( x, y ) O( x, y )
所以，求得合光强为：
I A
2
[ R ( x, y ) O( x, y )][ R * ( x, y ) O * ( x, y )] I R I o cos[ R ( x, y ) o ( x, y )] I R I o cos ( x, y ) （ 1 ）
数字全息术及其应 用
王应健 14723547
1
2
目 录
一 全息技术概述及其原理
二 数字全息技术
三 研究现状分析与总结
3
第一部分 全息技术(Holography)概 述及其原理
1 全息技术的起源 2 全息技术的原理 3 全息图的分类及特点 4 全息过程的相关理论 5 全息图的实际应用 6 全息技术的发展趋势
1.2 数字全息术的优点
用光电图像传感器记录全息图，灵敏度高，响应速度快， 因此能够记录运动物体的各个瞬时状态，且对稳定性的要 求大大降低，扩展了全息术的应用范围。 省去了繁琐的化学湿处理过程，所记录的数据直接由数据 采集卡经A/D转换和量化后送到计算机进行处理，提高了 效率，可用于需要实时处理的场合; 可以直接得到记录物体再现像的复振幅分布，物体的表面 亮度和轮廓分布都可通过复振幅得到，因而可方便地用于 实现多种定量测量;
9
2 全息技术的原理
10
3 全息图的分类及特点
1、按着制作方法
2、按着光路结构 3、按着再现方式
光学记录全息图 计算机像素全息图 同轴全息图 离轴全息图 单色光全息图 复色 光全 息图
A R( x, y ) O( x, y )
所以，求得合光强为：
I A
2
[ R ( x, y ) O( x, y )][ R * ( x, y ) O * ( x, y )] I R I o cos[ R ( x, y ) o ( x, y )] I R I o cos ( x, y ) （ 1 ）
数字全息术及其应 用
王应健 14723547
1
2
目 录
一 全息技术概述及其原理
二 数字全息技术
三 研究现状分析与总结
3
第一部分 全息技术(Holography)概 述及其原理
1 全息技术的起源 2 全息技术的原理 3 全息图的分类及特点 4 全息过程的相关理论 5 全息图的实际应用 6 全息技术的发展趋势
1.2 数字全息术的优点
用光电图像传感器记录全息图，灵敏度高，响应速度快， 因此能够记录运动物体的各个瞬时状态，且对稳定性的要 求大大降低，扩展了全息术的应用范围。 省去了繁琐的化学湿处理过程，所记录的数据直接由数据 采集卡经A/D转换和量化后送到计算机进行处理，提高了 效率，可用于需要实时处理的场合; 可以直接得到记录物体再现像的复振幅分布，物体的表面 亮度和轮廓分布都可通过复振幅得到，因而可方便地用于 实现多种定量测量;
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.
数字全息成像基本原理
1.全息图记录：
h(x, y) u(x, y) r(x, y) 2 uu* R02 ur* u*r
零级项
+1级项
-1级项
u(x, y) CCD平面物光波 r(x, y) CCD平面参考光波
要求：①满足Nyquist抽样定理，即一个条纹周期的抽样数至少为2 对记录距离、参考光偏置、物场大小提出了要求
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Emmett Leith, 1985
传统光学全息术分为两步：波前记录 和波前再现。
波前记录
波前再现
.
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数字全息技术概述
1948，D. Gabor, 提出了“波前重现”（A new microscopy principle, Nature） (Nobel prize)
1962, Leith E N and Upatnieks J., 离轴全息术 （Reconstructed wave fronts and communication theory. JOSA） 1967, J.W. Goodman and R.W. Lawrence, 数字全息术 （Digital Image Formation from Electronically Detected Holograms“, Appl. Phys. Lett.）
数字全息技术
章毅 11060902 2009302892
.
➢ 数字全息技术概述 ➢ 数字全息成像基本原理 ➢ 数字全息技术的应用
.
全息术的基本原理由丹尼斯·伽伯1948年首先 提出，伽伯1971年获得诺贝尔物理奖。
到了60年代，利思和乌帕特尼克斯改进 了伽伯的原始设想，提出离轴全息术的 概念，并由美国执密安大学的研究人员 加以实验验证，从而使这一技术得到人 们广泛的注意。
②对离轴全息需同时满足分离条件
全息图分类：同轴、离轴菲涅耳全息；同轴、离轴无透镜傅里叶变 换全息；像全息(+MO无透镜傅里叶变换全息情况）
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数字全息成像基本原理
2.物光波重建：
位相恢复：u(x, y)r*(x, y) r(x, y) u(x, y)
逆向传播得到聚焦像：u(x, y) 畸变 矫正
o(x0, y0 )
.
数字全息技术概述
与传统的全息技术相比，数字全息是用光 电传感器件（如CCD或CMOS）代替干板 记录全息图，然后将全息图存入计算机的 一种新技术。
.
数字全息技术概述
Laser
Digital holography: recording
reference beam
Laser
Phaห้องสมุดไป่ตู้e shifter
object beam
Photographic plate
object beam
Beam splitter
CCD
Beam splitter
(a) Conventional optical holography
(b) Digital holography
.
数字全息技术概述
Digital holography: reconstruction
1994, U. Schnars, W. Juptner, 第一张数字全息图（Direct recording of holograms by a CCD target and numerical reconstruction Formation from Electronically Detected Holograms“, Appl. Phys. Lett.）
Laser
Processed photograph
ic plate
Virtual image
Beam splitter
(a) Conventional optical holography
(b) Numerical reconstruction with
computer
.
数字全息技术概述
数字全息技术是光学与光电技术、数字计算机技术的 结合，用CCD记录全息图，并通过计算机数值模拟光学 衍射过程再现物光波前，可实时再现逼真的三维物体。 数字全息技术实现了全息图的记录、存储、传输和再 现的完全数字化，可通过网络实时传输和异地显示，而 且可以方便低消除像差、噪声等影响。 在生物细胞成像、工业无损检测等方面具有广泛的应 用前景。
o(x0 , y0 ) 2
原始物光场 原始物光场强度分布
argtanIm(o(x0, y0)) Re(o(x0, y0))
原始物光场位相分布（包裹位相）
.
数字全息术的应用
神经细胞 菲涅耳重建
.
数字全息术的应用
卵巢癌细胞
.
数字全息术的应用
西北工大
天津大学
北京工大 .
谢谢
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数字全息成像基本原理
1.全息图记录：
h(x, y) u(x, y) r(x, y) 2 uu* R02 ur* u*r
零级项
+1级项
-1级项
u(x, y) CCD平面物光波 r(x, y) CCD平面参考光波
要求：①满足Nyquist抽样定理，即一个条纹周期的抽样数至少为2 对记录距离、参考光偏置、物场大小提出了要求
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Emmett Leith, 1985
传统光学全息术分为两步：波前记录 和波前再现。
波前记录
波前再现
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数字全息技术概述
1948，D. Gabor, 提出了“波前重现”（A new microscopy principle, Nature） (Nobel prize)
1962, Leith E N and Upatnieks J., 离轴全息术 （Reconstructed wave fronts and communication theory. JOSA） 1967, J.W. Goodman and R.W. Lawrence, 数字全息术 （Digital Image Formation from Electronically Detected Holograms“, Appl. Phys. Lett.）
数字全息技术
章毅 11060902 2009302892
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➢ 数字全息技术概述 ➢ 数字全息成像基本原理 ➢ 数字全息技术的应用
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全息术的基本原理由丹尼斯·伽伯1948年首先 提出，伽伯1971年获得诺贝尔物理奖。
到了60年代，利思和乌帕特尼克斯改进 了伽伯的原始设想，提出离轴全息术的 概念，并由美国执密安大学的研究人员 加以实验验证，从而使这一技术得到人 们广泛的注意。
②对离轴全息需同时满足分离条件
全息图分类：同轴、离轴菲涅耳全息；同轴、离轴无透镜傅里叶变 换全息；像全息(+MO无透镜傅里叶变换全息情况）
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数字全息成像基本原理
2.物光波重建：
位相恢复：u(x, y)r*(x, y) r(x, y) u(x, y)
逆向传播得到聚焦像：u(x, y) 畸变 矫正
o(x0, y0 )
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数字全息技术概述
与传统的全息技术相比，数字全息是用光 电传感器件（如CCD或CMOS）代替干板 记录全息图，然后将全息图存入计算机的 一种新技术。
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数字全息技术概述
Laser
Digital holography: recording
reference beam
Laser
Phaห้องสมุดไป่ตู้e shifter
object beam
Photographic plate
object beam
Beam splitter
CCD
Beam splitter
(a) Conventional optical holography
(b) Digital holography
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数字全息技术概述
Digital holography: reconstruction
1994, U. Schnars, W. Juptner, 第一张数字全息图（Direct recording of holograms by a CCD target and numerical reconstruction Formation from Electronically Detected Holograms“, Appl. Phys. Lett.）
Laser
Processed photograph
ic plate
Virtual image
Beam splitter
(a) Conventional optical holography
(b) Numerical reconstruction with
computer
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数字全息技术概述
数字全息技术是光学与光电技术、数字计算机技术的 结合，用CCD记录全息图，并通过计算机数值模拟光学 衍射过程再现物光波前，可实时再现逼真的三维物体。 数字全息技术实现了全息图的记录、存储、传输和再 现的完全数字化，可通过网络实时传输和异地显示，而 且可以方便低消除像差、噪声等影响。 在生物细胞成像、工业无损检测等方面具有广泛的应 用前景。
o(x0 , y0 ) 2
原始物光场 原始物光场强度分布
argtanIm(o(x0, y0)) Re(o(x0, y0))
原始物光场位相分布（包裹位相）
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数字全息术的应用
神经细胞 菲涅耳重建
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数字全息术的应用
卵巢癌细胞
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数字全息术的应用
西北工大
天津大学
北京工大 .
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