基于红外数字全息的建筑爆破环境应力场检测研究

红外数字全息具有实时性强、可在复杂环境检测等优点;爆破环境的粉尘类气溶胶对可见光有较强的吸收、散射效应,红外波段处于“大气窗口”波长的红外光受气溶胶影响较小,该优势与数字全息相结合,本文提出一种可在高浓度粉尘环境下测量应力场的研究方法。将大小适中的光滑水泥板固定于三维施力架上作为研究对象,采用红外数字全息方法,改变环境粉尘浓度,分别测量光滑水泥板在不同压力作用下的应力场变化,对比全息图、相位差,验证了该方法的可行性,并设置可见光数字全息为对照实验。结果表明,红外数字全息可在高浓度粉尘环境下测量出应力场的施力点、压力相对大小及应力影响区域,实现实时、无损、全场检测,而可见光数字全息在此环境下检测效果不佳甚至无法完成检测,本文所提方法极大拓展了基于数字全息干涉计量应力检测手段的实用性。     

实时数字全息法在温度场测量中的应用

提出了一种新的光学测量方法,即实时数字全息法。用CCD记录整个过程中的动态干涉条纹,并能用视频文件连续地呈现出物体的实时变化。论文中通过对温度场的测量证明了此方法的准确性,可行性。该方法降低了对环境的要求,能逐步引进到日常生产中。     

基于实时数字全息测量液相质扩散系数

为了解决液相质扩散系数准确测量的问题,提出将实时数字全息再现技术应用到液相质扩散系数的测量工作中,通过理论分析和多次实验验证,取得了理想的实验数据。结果表明该方法具有较高的可靠性和应用性,可以对从事生物医学工程等领域的研究者起到一定的帮助。     

利用数字全息和DMD实时观察温度场的研究

本文将数字微镜（DMD）应用于数字全息,提出了一种新的实时再现方法,该方法用CMOS采集全息图,经计算机编程处理后直接输送到DMD,经激光照射后实时再现物光场的干涉像,取代了以往数字全息中用计算机编程衍射计算实现干涉像再现的过程,达到了节省时间,实时观察的目的。文章以温度场检测为例,将DMD再现的干涉像与计算机衍射计算再现的结果进行了对比,证明了该方法的可行性和准确性。     

激光实时全息法用于双尖牙受力分析的研究

本文介绍了激光实时全息法用于双尖牙受力分析的研究。模型试验表明：在双尖牙牙尖部位及牙颈部位有明显的应力集中,牙尖部位受力较大,牙颈部位次之,折裂大多从两牙尖的正中裂开,折裂方式与临床观察相吻合。本文对此进行了相应的分析,并对牙骨质剥落等问题提出防治的建议。     

用实时全息干涉法分析岩石的侧向受力问题

本文简述了实时全息干涉法测形变位移的基本原理 ,分析了条纹变化与形变位移变化的关系 ,并进一步指出了条纹形状及其变化与岩石受力的关系     

基于GPU的数字全息实时再现系统设计及实验研究

设计了基于图形处理单元（GPU,graphic processing unit）的数字全息实时再现（DHRTR,digital holography real—time reconstruction）系统,并以旋转骰子为研究对象,实验验证了DHRTR系统的有效性。相对CPU,GPU本身含有许多流处理器,通过并行运算可大大缩短数字全息图再现运算时间。利用统一计算设备架构（CUDA）的运算平台,编写了基于GPU处理器的实时再现软件,在对动态全息图进行连续采集的同时,即时对全息图进行再现,并实时显示再现结果。实验结果表明,本文系统可以实现平均帧速为20frame／s、大小为512pixels×512pixels的数字全息图的实时再现。     

基于并行计算的实时数字全息显微镜

为了实现实时数字全息显微观测,采用数字全息并行算法达到实时再现要求。首先根据设计的数字全息显微镜光路结构,充分利用图像传感器空间带宽积,通过实时记录方案采集全息图、物光强及参考光强以消除0级;然后通过设计的并行再现软件,将采集到的图像均匀分割为4个区域,交由4个进程分别同时计算,每个进程实现对应区域的全息图再现后,将每个再现结果再均分成4个区域,并将对应区域重新组合成4组数据交由4个进程分别同时进行叠加,计算相位及强度;最后将4个进程计算得到的相位、强度重新拼接成完整的再现强度及相位图。结果表明,系统的数据采集和图像再现速度达到了18frame/s。该设计系统实现了实时全息显微观测。     

实时全息干涉计量用于研究岩石材料正向受压形变

采用实时全息干涉计量摄影系统,记录岩石试件正向受压下干涉条纹的形变规律。配合声发射定位测量,可以测定岩石试件微裂纹扩展时间、位置和强度。初步的实验已经观察到干涉条纹是在空间定域的,微裂纹的扩展与局部应力的集中有关,且其延伸方向是应力场高梯度变化的方向等,这种方法的成功将为脆性材料的损伤研究提供一种可视化的研究手段。     

实时数字全息测量温度场研究

利用数字全息干涉术研究了气流温度场的分布,对实验中所采集的干涉条纹图像进行傅里叶变换,数字低通滤波和傅里叶逆变换处理以消除散斑噪声影响,确保了气流场干涉条纹相位信息的高对比度和低噪声,并对其进行提取和展开;根据理论研究的相位与折射率的关系求得气流场的温度分布,实验结果与热电测量的结果基本一致,表明了实时数字全息干涉术是一种测量温度场的有效方法,具有极好发展和应用前景。     

组件对象模型技术在数字全息中的应用

为了达到将MATLAB数据图像计算能力强大的特点与VB(Visual Basic)编程软件简单方便、界面可视的特点相结合的目的,采用组件对象模型(component object model,COM)技术在VB中调用MATLAB生成动态链接库的方法,将COM组件技术应用于数字全息中研究水中物体运动.结果表明,两者的结合...     

数字图像处理在激光全息中的应用

本文主要介绍了利用计算机生成的数字图像代替传统的三维立体模型作为全息拍摄对象的方法。从数字图像的全息记录原理出发,讨论了数字图像的分辨率及设计方法问题。     

希尔伯特变换在同轴数字全息再现中的应用

为了克服2步数字全息需要记录多幅图像且在进行相移时理论相移值和实际相移值总存在误差的缺点,提出了一种用单幅同轴数字全息图再现物体真实像的方法。该方法利用希尔伯特变换可以实现数字相移并且可同时滤除直流分量的特点,通过对记录的全息图进行两次希尔伯特变换,即可依次得到没有0级分量的相移量为π/2的全息图和无相移的全息图,然后运用2步相移数字全息处理方法即可再现出原物体的像。结果表明,该方法能很好地再现原物体的像。     

数字技术在光学全息领域的应用与前景展望

光全息术与数字技术相结合产生了数字全息显示技术 ,在全息仿真显示及虚拟景物显示方面取得了新的突破。本文简要介绍了数字全息显示技术的发展现状及前景展望     

激光全息法检验反射棱镜光学不均匀性

采用激光全息技术对棱镜的不均匀性进行检验是一种新的尝试.本文研究了这种检验的方法,同时对直角屋脊棱镜和直角棱镜进行了实测,表明方法的可靠性和具有良好的精度.     

数字全息再现像的激光散斑消除的研究

由于数字全息图受到激光散斑影响,使得其再现像产生较为严重的噪音。通过详细分析激光散斑形成的原因,并提出了用同一物体的多幅全息图的强度再现像叠加来减小激光散斑的干扰。具体分析了该方法的原理：在记录全息的物体照明光路中加入一散射体,在散射体的M个不同位置记录M张同一物体的全息图,然后将M幅数字全息的再现像叠加,激光散斑噪音下降为M~(-1/2)。最后给出了实验结果。     

数字全息和拉东变换重构温度场的研究

为了得到温度场的3维温度分布情况,采用数字全息方法,并将拉东变换的图层重建理论应用到数字全息的后期图像处理过程中,进行了理论分析和实验验证,取得了温度场的3维相位和温度数据.结果表明,此方法重构的温度场3维数据和阿贝尔变换重构的温度场数据相一致,证明了该方法的可行性.     

数字全息技术研究进展及应用

本文对数字全息技术的历史和发展做了简要回顾,分析了数字全息技术在现阶段存在的问题,介绍了数字全息技术在消除零级衍射像干扰、提高再现像分辨率等方面的研究进展,对数字全息在各方面的应用研究状况作了简要介绍。