[发明专利]基于剪切原理消除载频的方法

摘要

本发明涉及一种数字全息和光学投影栅的三维轮廓术再现光场中消除载频的方法，具体地说是一种基于剪切原理消除载频方法，属于光学技术领域。将数字全息图输入到计算机中进行衍射计算，得到K×M个数据点上的二维全息再现复光场，然后在计算机中实现光场剪切干涉，通过剪切算法计算二维全息再现复光场相位沿x轴方向和y轴方向的梯度，减少欠采样的发生，最后利用再现复光场相位的梯度减去其平均值得到消除载频后的二维全息再现复光场相位梯度，通过最小二乘建立K×M矩形网格上的离散泊松方程，再用离散余弦变换求解计算出相位值，得到相位值的最小二乘解。该方法有利于降低相位解包裹的难度，能够有效地消除载频，使重构的相位值更接近待测的真实相位值。

主权项

一种基于剪切原理消除载频的方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）将数字全息图输入到计算机中进行衍射计算，得到K×M个数据点上的二维全息再现复光场A；（2）在计算机中进行光场剪切，对典型的K×M个数据点上的二维全息再现复光场A，分别沿x轴方向和y轴方向作s个像素的平移（剪切），创建新的剪切光场Bx、By；（3）将二维全息再现复光场A分别与得到的剪切光场Bx、By相除，得到新光场Cx、Cy，计算新光场Cx、Cy的相位，得到二维全息再现复光场A相位沿x轴方向和y轴方向的梯度Dx、Dy；（4）再分别将Dx、Dy减去其本身的平均值，得到复光场A相位沿x轴方向和y轴方向的新梯度Ex、Ey，新梯度Ex、Ey已经不含载频，从而实现对载频的消除；（5）利用消除载频后的相位梯度Ex、Ey，通过最小二乘法建立K×M矩形网格上的二维离散泊松方程，再用离散余弦变换求解计算出相位值的最小二乘解，即为消除载频后的再现复光场相位。