数字全息成像的空间带宽积优化与扩展

定　价：¥69.00

作　者：	张文辉
出版社：	清华大学出版社
丛编项：
标　签：	暂缺

购买这本书可以去

ISBN：	9787302608882	出版时间：	2022-09-01	包装：	平装-胶订
开本：	16开	页数：		字数：

内容简介

　　数字全息成像具有全场、快速、非接触、三维成像等优势，广泛应用于生物医学和材料科学等领域。《数字全息成像的空间带宽积优化与扩展》针对数字全息成像的空间带宽积优化与扩展方法展开系统研究，内容主要包括： 1. 针对衍射数值计算问题提出了按需采样的计算策略，并使用非均匀傅里叶变换与chirp z变换建立了准确、灵活、快速的通用衍射计算框架，为数字全息成像提供了有力的算法工具。 2. 基于光栅调制与角度复用，在不增加系统复杂性的基础上，将单幅离轴全息图的空间带宽积利用率提升为原来的3倍。 3. 基于稀疏性约束的迭代优化算法成功解决了同轴数字全息的孪生像干扰问题。 4. 基于相空间分析，定量研究了空间带宽积的空频分布特性，并提出了基于相空间合成的高空间带宽积成像方法，实现了数字全息成像系统视场和分辨率的同时扩展。《数字全息成像的空间带宽积优化与扩展》重点研究了相空间这一工具在数字全息成像空间带宽积的分析与扩展上的强大之处，同时针对数值衍射计算中采样问题进行了系统研究，发展出了多种适用于不同需求的衍射计算方法。《数字全息成像的空间带宽积优化与扩展》可作为数字全息成像与衍射计算相关领域研究人员的参考书。

作者简介

　　张文辉，2012年考入清华大学精密仪器系，2016年本科毕业获得工学学士以及法学学士学位（第二学位）。2016年免试进入清华大学精密仪器系攻读博士研究生学位，导师金国藩教授，2021年毕业获得清华大学工学博士学位。在校期间，获得国家奖学金、西南联大奖学金、国家基金委公派出国留学、精密仪器系学术新秀、清华大学优秀毕业生、清华大学优秀博士毕业论文等荣誉。

图书目录

第1章绪论
1.1数字全息概述
1.1.1数字全息发展简史
1.1.2数字全息成像特点与应用场景
1.2数字全息成像原理
1.2.1数字全息光学干涉记录模式
1.2.2数字全息数值衍射重建算法?
1.3数字全息成像的空间带宽积
1.3.1空间带宽积
1.3.2空间带宽积的演化
1.3.3干涉与离散化对空间带宽积的影响
1.3.4数字全息成像中的空间带宽积问题与现有解决
方法
1.4问题的提出与本书主要研究工作
第2章数字全息成像中的数值衍射计算方法
2.1传统方法的问题
2.1.1基于单次傅里叶变换的菲涅耳变换中的非充分带宽
问题
2.1.2角谱法中过度补零浪费计算空间带宽积
2.1.3瑞利索末菲卷积中补零的物理解释
2.2相应解决方案
2.2.1全带宽传输菲涅耳变换法
2.2.2自适应补零角谱法
2.3通用衍射计算框架
2.4本章小结
第3章离轴数字全息空间带宽积优化
3.1离轴数字全息光路结构概述
3.2基于光栅调制的高空间带宽积利用率离轴数字全息
3.2.1原理分析
3.2.2数学模型
3.2.3仿真与实验验证
3.2.4分析与讨论
3.3准共光路双球面波干涉离轴数字全息
3.3.1记录光路与重建策略分析
3.3.2分辨率分析
3.3.3实验验证与讨论
3.4本章小结
第4章同轴数字全息空间带宽积优化
4.1孪生像与零级问题
4.1.1信号像、孪生像与零级的点扩散函数模型
4.1.2稀疏性差异
4.2基于稀疏性差异的压缩感知方法消除孪生像与零级
4.2.1压缩感知基本原理
4.2.2同轴数字全息的压缩感知模型
4.2.3仿真、实验验证与讨论
4.3本章小结
第5章基于相空间合成的高空间带宽积数字全息成像
5.1数字全息成像的相空间分析
5.1.1球面波照明下的局部空间频谱平移效应
5.1.2局部空间频谱平移效应的仿真与实验验证
5.2相空间合成数字全息成像方法
5.2.1原理分析
5.2.2仿真与实验验证
5.2.3方法讨论
5.3本章小结
第6章总结与展望
6.1工作总结
6.2主要创新点
6.3工作展望
参考文献
在学期间完成的相关学术成果
致谢
CONTENTS
数字全息成像的空间带宽积优化与扩展
CONTENTS
Chapter 1Introduction
1.1Introduction of Digital Holography(DH)
1.1.1A Brief History of DH
1.1.2Characteristics and Applications of DH
1.2Principle of DH
1.2.1Optical Interference Recording Mode
1.2.2Numerical Diffraction Reconstruction?
Method
1.3SpaceBandwidth Product of DH
1.3.1SpaceBandwidth Product (SBP)
1.3.2Evolution of SBP
1.3.3Effects of Interference and Discretization?
on SBP
1.3.4SBP Problem and Existing Solutions in DH
1.4Main Research Work of This Book
Chapter 2Numerical Diffraction Calculation Method in DH
2.1Problems with Traditional Methods
2.1.1Insufficient Bandwidth Problem in SFR
2.1.2Excessive Zeropadding Problem in ASM
2.1.3Physical Interpretation of Zeropadding in?
RSC
2.2Corresponding Solutions
2.2.1Full Bandwidth Transmission SFR
2.2.2Adaptive Zero Padding ASM
2.3General Diffraction Calculation Framework
2.4Conclusions
Chapter 3SBP Optimization for Offaxis DH
3.1A Brief Overview of Optical Setup of Offaxis DH
3.2High SBP Utilization Offaxis DH Based on?
Grating Modulation
3.2.1Principle Analysis
3.2.2Mathematical Model
3.2.3Simulation and Experiment Verification
3.2.4Analysis and Discussion
3.3Quasicommon Path Double Spherical Wave?
Interference Offaxis DH
3.3.1Analysis on Optical Recording and?
Numerical Reconstruction
3.3.2Resolution Analysis
3.3.3Experiment Verification and Discussion
3.4Conclusions
Chapter 4SBP Optimization for Inline DH
4.1Twin Image and Zero Order Issue
4.1.1Point Spread Functions for Signal Image,?
Twin Image and Zero Order
4.1.2Sparsity Difference
4.2Twin Image and Zero Order Elimination Based on?
Compressive Sensing (CS) Method with Sparsity?
Difference
4.2.1Principle of CS
4.2.2A CS Model for Inline DH
4.2.3Simulation, Experiment Verification and?
Discussion
4.3Conclusions
Chapter 5High SBP DH Based on Phase Space Synthesis
5.1Phase Space Analysis for DH Imaging
5.1.1Local Spatial Spectrum Shift Effect Under?
Spherical Wave Illumination
5.1.2Simulation and Experiment Verification
5.2DH Imaging Based on Phase Space Synthesis
5.2.1Principle Analysis
5.2.2Simulation and Experiment Verification
5.2.3Discussion
5.3Conclusions
Chapter 6Summary and Outlook
6.1Summary
6.2Innovation?
6.3Outlook
References
Published Academic Papers and Outputs
Ackonwledgements