[发明专利]基于TR-MUSIC算法的光学扫描全息轴向定位方法

摘要

本发明公开了基于TR‑MUSIC算法的光学扫描全息轴向定位方法，解决了现有技术光学扫描全息技术扫描轴向距离分辨率低的问题。本发明包括以下步骤：首先将激光分束后聚光干涉形成菲涅尔波带板；之后用菲涅尔波带板扫描物体并得到物体的全息图，将全息图采用傅里叶变换得到矩阵K；然后通过K矩阵得到物体的多层切片对应的时间反演矩阵后求得其特征值和特征向量，从而将全息图分解为信号子空间和噪声子空间；最后利用有限元法将物体单层切片做等间距离散化并将各个单元作为测试目标，求得全息图后获取所有单层物体切片的成像伪谱，将该成像伪谱求和即得表征物体轴向位置的参量。本发明实现方式简单、便于操作，同时具有很强的实用性。

主权项

1.基于TR‑MUSIC算法的光学扫描全息轴向定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将激光采用第一偏振分束器分成两束，之后一束光依次通过第一光瞳和第一凸透镜后投射至第二偏振分束器，第二束光依次通过第二光瞳和第二凸透镜后投射至第二偏振分束器，第二偏振分束器将投射来的两束光聚光干涉形成菲涅尔波带板；步骤2、首先采用步骤1中获得的菲涅尔波带板对物体进行扫描，然后利用光电探测器接受扫描后的透射光，经过解调后得到物体的由多个单层物体切片全息图组成的多层物体切片全息图，最后将所有全息图采用傅里叶变换后得到矩阵K；步骤3、通过步骤2中K矩阵得到物体的多层切片对应的时间反演矩阵，并求得其特征值和特征向量，从而将全息图分解为信号子空间和噪声子空间；步骤4、首先，利用有限元法将物体沿轴向等间距离散化；然后，对单层物体切片进行离散化处理，并将单层物体切片的各个单元作为测试目标，以求得各个单元作为测试目标时的全息图；最后，利用物体全息图噪声子空间与信号子空间的正交性得到所有单层物体切片的成像伪谱，并将所有单层物体切片的成像伪谱求和即得表征物体轴向位置的参量。