Численные методы и алгоритмы восстановления голографических изображений с произвольным выбором физических размеров плоскости объекта и наблюдения
DOI:
https://doi.org/10.21638/11701/spbu10.2022.108Аннотация
Приведены численные результаты моделирования и восстановления голографических изображений с разными физическими размерами плоскости объекта и наблюдения. Предлагаются простые и практичные подходы к относительно свободному выбору физических размеров в обоих плоскостях. Разработаны алгоритмы в случае, когда размерности плоскости объекта и наблюдения совпадают. Разработаны два алгоритма двухэтапного рассеяния для моделирования и восстановления голографических изображений с относительно свободным выбором физических размеров плоскости объекта и наблюдения.
Ключевые слова:
электронная голография, цифровая обработка изображений, преобразование Фурье, приближение Френеля, метод углового спектра
Скачивания
Библиографические ссылки
Gabor В. A new microscope principle // Nature. 1948. N 161. P. 777–778.
Fink H.-W., Stocker W., Schmid H. Holography with low-energy electrons // Phys. Rev. Lett. 1990. Vol. 65. N 10. P. 1204–1206.
Egorov N. V., Karpov A. G., Antonova L. I., Fedorov A. G., Trofimov V. V. Technique for investigating the spatial structure of thin films at a nanolevel // Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2011. Vol. 5. N 5. P. 992–995.
Карпов А. Г., Трофимов В. В., Федоров А. Г. Информационное обеспечение и программная поддержка анализа и обработки голографической информации // Вестник Санкт-Петербургского университета. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2021. Т. 17. Вып. 4. С. 409–418. https://doi.org/10.21638/11701/spbu10.2021.409
Goodman J. W. Introduction to Fourier optics. Second ed. New York: The McGraw-Hill Companies, 1988. 457 p.
Schmidt J. W. Numerical simulation of optical wave propagation with examples in MATLAB. Bellingham: SPIE, 2010. P. 133–146.
Schnars U., Juptner W. P. O. Digital recording and numerical reconstruction of holograms // Meas. Sci. Technol. 2002. Vol. 13. P. 85–101.
Latychevskaia T. Practical algorithms for simulation and reconstruction of digital in-line holograms // Applied Optics. 2015. Vol. 54. P. 2424–2434.
Molony K. M., Hennelly B. M., Kelly D. P., Naughton T. J. Reconstruction algorithms applied to in-line Gabor digital holographic microscopy // Optics Communications. 2010. Vol. 283. P. 903–909.
Kreis T. M., Juptner W. P. O. Suppression of the dc term in digital holography // Optical Engineering. 1997. Vol. 36. P. 2357–2360.
Latychevskaia T., Fink H.-W. Solution to the Twin Image Problem in holography // Phys. Rev. Lett. 2007. Vol. 98. N 233901.
Ersoy O. K. Diffraction, Fourier optics, and imaging. New Jersey: John Wiley and Sons Inc., 2007. 429 p.
Voelz D. G. Computational Fourier optics: a MATLAB tutorial. Bellingham: SPIE, 2010. P. 199–205.
Schmidt J. D. Numerical simulation of optical wave propagation with examples in MATLAB. Bellingham: SPIE, 2010. P. 115–130.
Kim M. K. Principles and techniques of digital holographic microscopy // SPIE. 2010. Vol. 1. N 018005(50).
References
Gabor В. A new microscope principle. Nature, 1948, no. 161, pp. 777–778.
Fink H.-W., Stocker W., Schmid H. Holography with low-energy electrons. Phys. Rev. Lett., 1990, vol. 65, no. 10, pp. 1204–1206.
Egorov N. V., Karpov A. G., Antonova L. I., Fedorov A. G., Trofimov V. V. Technique for investigating the spatial structure of thin films at a nanolevel. Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 2011, vol. 5, no. 5, pp. 992–995.
Karpov A. G., Trofimov V. V., Fedorov A. G. Informacionnoe obespechen'e i programmnaya podderjka analiza i obrabotki golograficheskoy informacii [Information and program support of the analysis and processing of holographic information]. Vestnik of Saint Petersburg University. Applied Mathematics. Computer Science. Control Process, 2021, vol. 17, iss. 4, pp. 409–418. https://doi.org/10.21638/11701/spbu10.2021.409 (In Russian)
Goodman J. W. Introduction to Fourier optics. 2nd ed. New York, The McGraw-Hill Companies Publ., 1988, 457 p.
Schmidt J. W. Numerical simulation of optical wave propagation with examples in MATLAB. Bellingham, SPIE Publ., 2010, pp. 133–146.
Schnars U., Juptner W. P. O. Digital recording and numerical reconstruction of holograms. Meas. Sci. Technol., 2002, vol. 13, pp. 85–101.
Latychevskaia T. Practical algorithms for simulation and reconstruction of digital in-line holograms. Applied Optics, 2015, vol. 54, pp. 2424–2434.
Molony K. M., Hennelly B. M., Kelly D. P., Naughton T. J. Reconstruction algorithms applied to in-line Gabor digital holographic microscopy. Optics Communications, 2010, vol. 283, pp. 903–909.
Kreis T. M., Juptner W. P. O. Suppression of the dc term in digital holography. Optical Engineering, 1997, vol. 36, pp. 2357–2360.
Latychevskaia T., Fink H.-W. Solution to the Twin Image Problem in holography. Phys. Rev. Lett., 2007, vol. 98, no. 233901.
Ersoy O. K. Diffraction, Fourier optics, and imaging. New Jersey, John Wiley and Sons Inc. Press, 2007, 429 p.
Voelz D. G. Computational Fourier optics: a MATLAB tutorial. Bellingham, SPIE Publ., 2010, pp. 199–205.
Schmidt J. D. Numerical simulation of optical wave propagation with examples in MATLAB. Bellingham, SPIE Publ., 2010, pp. 115–130.
Kim M. K. Principles and techniques of digital holographic microscopy. SPIE, 2010, vol. 1, no. 018005(50).
Accepted: February 01, 2022.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
