[发明专利]基于重建像强度方差的数字全息图在焦重建距离判断方法

摘要

本发明公开了一种基于重建像强度方差的数字全息图在焦重建距离判断方法，属于光学精密测量技术领域中的数字全息图重建距离的自动化数值判断方法，其目的在于提供一种基于重建像强度方差的数字全息图在焦重建距离判断方法。本发明利用重建像强度的方差与重建像强度的平均值的比值对重建像的清晰程度进行判断、分析，并找到清晰的重建强度像及其所对应的数字全息图准确重建距离，该方法可实现对于数字全息图重建距离的自动化数值判断，提高对重建距离的测量精度及测量效率。

主权项

一种基于重建像强度方差的数字全息图在焦重建距离判断方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对数字全息图以一系列不同的重建距离dn进行数值重建，得到对应重建距离下的一系列重建强度像数值重建所采用的重建公式为：udn(x′,y′)=|F-1{U(fx,fy)exp[j2πdnλ1-(λfx)2-(λfy)2]}|2,]]>其中，dn＝d0±nΔd，n＝1,2，……N，N为整数，d0为重建距离变化区间的中间值，Δd为重建距离的变化间隔，F‑1{}代表逆傅里叶变换运算，U(fx，fy)为数字全息图的频谱分布，exp为以自然常数e为底的指数函数，j为虚数单位，λ为数字全息图的记录波长，fx和fy分别为x和y方向的空间频率；步骤二、计算各个重建强度像的图像强度值的方差，计算各个重建强度像的图像强度值的平均值，然后计算上述方差与平均值的比值γn作为定量判断重建强度像清晰程度的依据，比值γn的计算公式为：γn=Σx,y(udn(x′,y′)-mean(udn(x′,y′)))2/N2mean(udn(x′,y′)),]]>其中代表重建强度像的图像强度值的平均值，N2为重建强度像的像素数目；步骤三、以重建距离dn为横坐标，以比值γn为纵坐标，绘制dn—γn的关系曲线，并在曲线中寻找γn的极小值γmin或极大值γmax所对应的重建距离d′n，该d′n即为数字全息图的准确重建距离。