解析相机噪音对数位全息图重建影响的研究

更新时间:2023-12-19      点击次数:169

【重点摘要】

  1. 分析:指利用数学推导进行的分析

  2. 相机噪声:指数字相机中的各种噪声

  3. 数字全息图: 指利用数字全息技术获取的全息图

  4. 重建:从数字全息图重建出的三维图像

  5. 影响:相机噪声对重建图像质量的影响

一、数字全息技术现有局限

数字全息术能记录和重构三维物体与场景的信息。目前技术中与重构图像质量相关的多项局限仍然存在,包括斑点噪声、双像、零级序、光照噪声、固定模式噪声、动态范围与量化噪声等,这些决定了数字全息图与后续重构图像的最大可行信噪比。光照波动会引入重构图像噪声,从而制约了全息技术在三维检测与光学加密等领域的应用。

二、研究照相机噪声对全息图的影响

本研究检查了数字照相机固有噪声对全息图重构的影响。通过数学推导获得重构幅度图像信噪比评估方程,关联了多项参数:各类噪声、照相机动态范围、量化噪声与目标光/参考光强度比例,以及目标面积与整体重构视场的比例。

三、验证方程准确性

使用散射物体的数字全息图,以及各类型CCD与CMOS照相机,开展实验验证上述方程的精确性。照相机包括单反相机、科研相机、工业相机与监控相机。同时评估了照相机噪声对相位图像重构的影响。

四、实际应用价值

得到的方程可预先评估照相机噪声对重构图像质量的影响,从而指导选择合适的光照、曝光时间、目标大小等实验参数,来减少全息图噪声,提高全息技术在三维检测与光学加密等领域中的效果。


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