[发明专利]一种消除随机加密光学扫描全息离焦噪声的方法

权利要求书

1.一种消除随机加密光学扫描全息离焦噪声的方法，包括以下步骤：

步骤1.激光由激光器发出，经第一偏振分束器分束，一束光经过第一平面镜反射通过第一光瞳；另一束光经过声光调制器，经第二平面镜反射后通过第二光瞳；

步骤2.两束光分别经过第一凸透镜和第二凸透镜后，经过第二偏振分束器分束到x-y扫描振镜上；两束光干涉后形成菲涅尔波带板并扫描待测物体；扫描待测物体后的光波被光电转换器接收并解调，得到随机加密后的全息图；

其特征在于：步骤1中第一光瞳为随机相位板，第二光瞳为矩形1函数；

步骤3.利用凸松弛迭代重建并解密，得到待测物体的复振幅图像；

步骤4.根据待测物体的复振幅图像，对图像的幅值做高次放大，完全消除离焦噪声。

2.根据权利要求1所述的消除随机加密光学扫描全息离焦噪声的方法，其特征在于，步骤2获得菲涅尔波带板的具体过程如下：

2-1.光束通过第一偏振分束器将激光分成两束；

2-2.两束光分别通过第一光瞳和第二光瞳后，经过第二偏振分束器后干涉形成菲涅尔波带板；全息成像系统的光学传递函数为：

其中，x和y表示待测物体的位置，x'和y'为积分变量，z表示x-y扫描振镜到待测物体的距离，λ表示光波波长，表示波数，第一凸透镜和第二凸透镜的焦距均为f，k_x和k_y表示频域坐标，p₁(x,y)和p₂(x,y)分别表示第一光瞳函数和第二光瞳函数；

这里p₁(x,y)＝exp(jπ·r(x,y))，p₂(x,y)＝1，其中r(x,y)为[0,1]的二维随机数，所述二维随机数的组数为N₁，则光学传递函数可表示为：

其中，z_i表示待测物体第i层与x-y扫描振镜的轴向距离，i＝1,2,…,N，N为待测物体沿轴向离散的层数，P₁表示p₁(x,y)的傅里叶变换形式，*表示共轭运算；

加密后的全息图可以表示为：

其中，g(x,y；z_i)表示待测物体第i层切片的复振幅函数，F和F^-1分别表示傅里叶变换和逆傅里叶变换。