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1、碩士學(xué)位論文基于多強(qiáng)度圖像相位恢復(fù)的光場(chǎng)重構(gòu)理論研究THEACCURATERECONSTRUCTIONOFLIGHTFIELDBASEDONMULTIPLE-INTENSITYIMAGEPHASERETRIEVAL郭澄哈爾濱工業(yè)大學(xué)2016年6月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：TH741.8學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：681.7密級(jí)：公開(kāi)工程碩士學(xué)位論文基于多強(qiáng)度圖像相位恢復(fù)的光場(chǎng)重構(gòu)理論研究碩士研究生：郭澄導(dǎo)師：劉正君教授申請(qǐng)學(xué)位：工程碩士學(xué)科：儀器儀表工程所在單位：自動(dòng)化測(cè)試與控制系答辯日期：2016年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)C
2、lassifiedIndex:TH741.8U.D.C:681.7DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEACCURATERECONSTRUCTIONOFLIGHTFIELDBASEDONMULTIPLE-INTENSITYIMAGEPHASERETRIEVALCandidate:GuoChengSupervisor:Prof.LiuZhengjunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:Instrumentan
3、dMeterEngineeringAffiliation:DepartmentofAutomaticMeasurementandControlDateofOralExamination:June,2016University:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要相位恢復(fù)技術(shù)的實(shí)質(zhì)是通過(guò)容易測(cè)量的強(qiáng)度信息重建目標(biāo)光場(chǎng)的復(fù)振幅函數(shù)，它既可由全息的方式也能通過(guò)迭代衍射計(jì)算的方式得以實(shí)現(xiàn)。但是，因不需要參考光的介入且實(shí)驗(yàn)裝置更為簡(jiǎn)單，基于迭代衍射計(jì)算的相位恢復(fù)算法受到了越來(lái)越多的關(guān)注。隨著
4、對(duì)其研究的愈加深入，諸如GS算法、HIO算法等經(jīng)典相位恢復(fù)算法的弱收斂性和測(cè)量局限性也愈發(fā)明顯，為此，多強(qiáng)度圖像相位恢復(fù)算法以衍射傳輸多樣性為切入點(diǎn)，通過(guò)多幅圖像的衍射迭代計(jì)算從而改善了經(jīng)典相位恢復(fù)算法的收斂速度和恢復(fù)精度。在多強(qiáng)度圖像相位恢復(fù)算法中，諸如PIE算法這類(lèi)徑向多強(qiáng)度相位恢復(fù)算法的收斂條件、收斂性能以及算法應(yīng)用裝置都已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者陸續(xù)討論研究。相反，軸向多強(qiáng)度相位恢復(fù)算法的收斂條件、恢復(fù)性能還沒(méi)有被完整論述，因此，本文的目的是對(duì)軸向多強(qiáng)度圖像相位恢復(fù)算法建立一套更完備的基本理論，其主要內(nèi)容如下：首先，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外的
5、經(jīng)典相位恢復(fù)算法的綜述分析，歸納總結(jié)基于衍射計(jì)算的相位恢復(fù)算法的基本理論模型，從而分析多強(qiáng)度圖像相位恢復(fù)算法的形成機(jī)理：每一個(gè)圖像對(duì)應(yīng)一個(gè)計(jì)算單元，多強(qiáng)度圖像相位恢復(fù)算法就是建立不同的連接機(jī)制將每一個(gè)計(jì)算單元結(jié)合在一起。其次，相位恢復(fù)算法可用于成像領(lǐng)域，且多體現(xiàn)在振幅恢復(fù)層面，因此，本文立足于振幅重構(gòu)，從衍射傳輸計(jì)算、初始值估計(jì)以及支撐區(qū)域等方面詳細(xì)討論了多強(qiáng)度圖像相位恢復(fù)算法的收斂條件。至于相位信息重構(gòu)，本文著眼于連續(xù)型和離散型兩種相位類(lèi)型，討論比較APR算法與其余軸向多強(qiáng)度圖像相位恢復(fù)算法的收斂精度。最后，由于軸向距離誤差的存在
6、，多強(qiáng)度相位恢復(fù)算法的重構(gòu)結(jié)果將受到影響，為此，本文定量地分析了軸向距離誤差對(duì)于APR算法的影響，利用曲線(xiàn)擬合的方式計(jì)算出了均值誤差分布下的軸向距離誤差分布函數(shù)，并設(shè)計(jì)誤差評(píng)價(jià)函數(shù)從而完成了相應(yīng)算法的修正。關(guān)鍵詞：相位恢復(fù)；多圖像光場(chǎng)重構(gòu)；衍射計(jì)算；收斂條件-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractPhaseretrievaltechniqueisregardedasatooltouseintensityimagestoreconstructthecomplexamplitudeofsample,whichconsisit
7、ofholographyanditerativephaseretrieval.Withinmorepreciseimplentmentationandnoreferencebeam,iteratvephaseretrievalispaidmoreandmoreattention.Theearlyiterativephaseretrieval,suchasGSalgorithmandHIOalgorithm,ishinderbyambiguityandslowconvergence.Forthispropose,multiple-im
8、agephaseretrievalisproposed,whichspeeduptheconvergencebydiffractiondiversityanditerativecomputation.Asformultiple-ima
