本技术介绍了一种用于离轴数字全息图像重建的最佳距离选择方法、装置和介质。该技术通过启动离轴数字全息光路系统来获取待处理的离轴全息图像,并采用分数阶傅里叶变换对图像进行处理,以优化重建效果。
背景技术
数字全息技术具有全视场、无损、高精度、数字聚焦的特点,并能同时确定多种信息,如图像的定量强度和相位。数字全息技术已广泛应用于活细胞定量成像、显微粒子跟踪和表面形貌检测。尤其是离轴数字全息技术引起了生物学和生物医学等领域研究人员的广泛兴趣,这主要是因为它只需要一张全息图就能恢复物体信息。这不仅提高了系统的测量效率,还减少了环境对多帧测量的影响。因此,它更适用于移动物体的实时成像。
自动聚焦是数字全息成像领域的关键技术之一。对待测物进行定量分析时,为确保获得准确且不失真的物体振幅及相位,全息图像的重建精度显得尤为重要。全息图的记录距离与再现距离是否一致,成为判断图像质量好坏的关键。利用传统的手动聚焦已无法满足需求,因此结合全息技术本身的数字化特性,采用计算机实时测量可以很大程度提高自动聚焦的效率及可靠性。
数字全息的一个显著特征是能在计算机内实现数值重建,数字全息在波前重建时,其最佳记录距离不能精确获得。仅靠数值重建过程,无法直接确定图像的焦平面。为了量化图像的聚焦程度,往往需要通过外部函数的介入。目前已经提出了各种基于数字全息特性的二阶全变差评价函数。大多数自动聚焦函数对于包含丰富细节的图像区域表现出良好的性能。然而,散斑及条纹均表现为整区域的高频噪声,它会大大降低重建图像的信噪比,且传统的聚焦函数大多对噪声敏感,其结果很难判定聚焦离焦图像。
实现思路