Голограмма цифровая

Описанная установка позволяла выполнять восстановление изображений с цифровых голограмм, подготовленных указанным способом, оценивать влияние неточности установок голограмм на качество получаемого изображения, а также давала возможность получать физические голограммы простейших изображений, для которых были сформированы голограммы цифровые. Это позволило сравнивать их структуру и оценивать, в каких случаях целесообразнее использовать синтезированные голограммы, а в каких - физические. [c.102]

Первый метод цифрового кодирования был положен в основу построения голографических датчиков положения, размеров и формы объектов с корреляционной обработкой измерительной информации, а второй метод — в основу построения датчиков с голограммой кодовой маски. Рассмотрим более подробно принцип построения и функционирования. этих датчиков. [c.89]

И ее восстановлении, контролируемый объект 3 и датчик 4, включающий голограмму набора цифровых кодов 5, щелевые диафрагмы 6, блок 7 фотоприемников и блок <3 усилителей формирователей. [c.94]

Книга посвящена основам теории цифрового представления волновых полей, их преобразованиям, алгоритмам вычисления этих преобра,зований, синтезу и записи голограмм, пространственным фильтрам для оптических систем обработки данных, визуализации информации, методам цифрового восстановления голограмм и интерферограмм, цифровому моделированию голографических процессов. Показано применение методов в оптике, акустике, измерительной технике, при неразрушающем контроле. [c.2]

В восьмой и девятой главах обсуждаются основные проблемы цифрового восстановления голограмм и интерферограмм используемые математические модели, алгоритмы восстановления, методы обработки восстановленных изображений. [c.5]

Тем самым задача синтеза Фурье-голограмм объекта (ж, ) сводится к цифровому расчету] матрицы Fg (г, s) по матрице отсчетов (к, I) и двум аналоговым процедурам интерполяции для получения (v , Vy) и интерполяции по восстановленным отсчетам 6j (А , I). Особенности реализации этих аналоговых процедур будут рассмотрены далее. [c.12]

На первых этапах развития работ по цифровой голографии не было специализированных устройств ввода голограмм для ЦВМ [c.54]

В первых работах по цифровой голографии предлагалось рассчитанное с помощью ЦВМ распределение амплитуды волнового поля в плоскости голограммы записывать, моделируя схему записи оптических голограмм с опорной волной [156, 181]. Для этого к рассчитанному волновому полю (г, s) = = 1 Fg (г, s) exp 1ф (г, s) необходимо добавить опорную волну R (г, s) = i o exp 1фо (г, s) и результат возвести по модулю [c.67]

Цифровая голограмма в процессе записи претерпевает различные искажения, связанные с неидеальностью характеристик записывающих устройств и особенностями используемых для записи сред. Эти искажения следует компенсировать в процессе синтеза голограмм и их записи. Наиболее характерные виды искажений — нелинейные искажения сигнала при записи голограммы, квантование и ограничение динамического диапазона сигнала, собственный амплитудный и фазовый шумы сред, используемых для записи синтезированных голограмм. [c.103]

Это свойство голограмм можно использовать для визуализации информации на выходе вычислительных машин, в тренажерах, управляемых цифровыми процессорами, в телевидении, когда требуется воссоздать изображение по сигналу, несущему информацию об объекте и его пространственном расположении. Для этого нужно по данному сигналу или математическому описанию объекта синтезировать его голограмму. [c.116]

В частности, волновой фронт от аналоговой голограммы может служить в качестве восстанавливающего волнового фронта для цифровой голограммы. В этом случае аналоговая голограмма должна быть голограммой точечного источника, необходимого для восстановления синтезированной голограммы Фурье, т. е. при восстановлении плоским фронтом голограммной линзы или сферического зеркала. [c.138]

Метод голографического копирования. Этот метод описан в [111] для бинарных синтезированных голограмм и состоит в съемке по схеме голографирования во встречных пучках синтезированной голограммы, используемой как объект съемки. Полученную таким образом голограмму, строго говоря, нельзя назвать гибридной, так как это фактически обычная оптическая голограмма, но она может позволить наблюдать результат восстановления синтезированной голограммы в белом отраженном свете. Поэтому метод пересъемки, хотя его и нельзя считать перспективным, на данном этапе развития цифровой голографии может оказаться практически полезным. На рис. 6.22, а показано изображение, восстановленное в белом свете с гибридной голограммы, полученной методом голографического копирования. [c.139]

Для получения согласованного фильтра с учетом исходных данных синтезируется цифровая голограмма Фурье для функции (7.13), Записанная в виде вещественной неотрицательной величины путем введения пространственной несущей. Синтезированный фильтр, представляющий собой, таким образом, одномерную цилиндрическую линзу, может использоваться в оптическом процессоре либо непосредственно, либо после повышения пространственной частоты по методике, описанной в [192]. [c.155]

Методы синтеза цифровых голограмм с успехом можно использовать для создания как простейших оптических элементов, так и элементов с новыми функциональными свойствами. К числу простейших оптических элементов можно отнести синтезированные линзы, дифракционные решетки [48, 10, 215], диффузоры с [c.157]

Глава 8. Цифровое восстановление голограмм [c.162]

ЦИФРОВОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ГОЛОГРАММ [c.162]

Голограммы, записанные на том или ином физическом носителе, необходимо для восстановления в цифровых процессорах преобразовать в цифровой сигнал. Если, как это обычно бывает, голограммы записаны на фотоматериале в виде распределения плотности почернения, для их преобразования в цифровой сигнал могут использоваться устройства, подобные описанным в 3.1. При этом главной проблемой является проблема согласования максимальной пространственной частоты голограммы с растром дискретизации, определяемым устройством ввода, коррекция нелинейности и других искажений, вносимых датчиком сигнала. Оптические голограммы обычно имеют пространственные частоты выше 50 ЛИН./мм. Вследствие этого шаг дискретизации при вводе их в ЦВМ должен быть менее 10 мкм, тогда как наиболее доступные и быстро действ уюш ие устройства ввода имеют шаг дискретизации 25 мкм и выше. Поэтому для ввода голограмм в ЦВМ их необходимо оптически увеличить в соответствуюш ее число раз. [c.166]

Цифровое восстановление голограмм может использоваться также для измерения и контроля характеристических излучаю- [c.169]

Голограмму можно получить и без помощи к.-л. волновых полей, рассчитав её структуру на ЭВМ и представив результаты расчёта в виде чёрно-белого транспоранта, наз. цифровой голограммой. Цифровая Г. находит широкое применение в диапазоне радиоволн и в акустике для оптимизации процесса считывания голограмм, при голографич. распознавании образов для синтеза голографич. фильтров, в устройствах гологра-фич. памяти для синтеза голограмм, считывание к-рых впоследствии осуществляется оптич. способом и др. (см. Цифровая голография). [c.511]

Оптическое кодирование может быть непрерывным (аналоговым) или дискретным (цифровым). В последнем случае в дополнение к уже перечисленным операциям оптическое кодирование должно включать квантование изображения или световых полей объекта, т. е. разделение на ряд отличных друг от друга в ггространстве по яркости или по иному признаку дискретных элементов, каждому из которых может быть приписан соответствующий кодовый знак. Таким образом, под цифровым многомерным кодированием надо понимать квантование входного изображения или световых полей объекта и последовательное пространственное перераспределение. элементов квантования по определенному закону (коду). Цифровое оптическое кодирование дает возможность получить результат измерения в сжатой цифровой помехоустойчивой форме и исключить процесс развертки изо(5ражения или световых полей с целью преобразования их в одномерный электрический сигнал. При этом роль фото.элект-рического преобразователя датчика сводится лишь к считыванию результатов измерения, полученных в оптике датчика в виде пятен светового кода. Рассмотрение свойств голографического процесса показывает, что голограмма может быть идеальным элементом для создания кодирую- [c.88]

Другой метод цифрового многомерного кодирования основан на свойстве голограммы изменять форму и координаты восстановленно1 о изображения в зависимости от положения восстанавливающего источника. При изменении координат восстанавливающего источника изображение будет перемещаться. Если закодировать положение восстановленного изображения, то можно определить координаты восстанавливающего источника. [c.89]

На поверхности контролируемого объекта с помоизью лазера и блока оптических элементов создают световое пятно. Отраженный от контролируемого объекта свет направляют на голограмму матового экрана и восстанавливают записанное на ней изображение шумового светового пятна. Свет, распространяющийся от изображения шумового светового пятна, освещает голограмму набора цифровых кодов, с которой восстанавливается изображение кода числа, равного перемеизению или микродеформации контролируемого объекта. При этом разреизение в восстановленном изображении кодов определяется не размером восстанавливающего источника, а размером восстановленного голограммой светового пучка, который может быть сделан необходимо малым подбором размеров и структуры изображения шумового пятна. [c.95]

Промежуточное положение между цифровой и обычной голограммой занимает к о м и о з и ц и о и н а я, или иногоракурсная, голограмма. В этом случае объект фотографируется обычным способом с разл. точек зрения, и затем полученные таким способом фотографии (ракурсы) впечатываются на смежные участки фотопластинки. При наблюдении такой голограммы зрителю кажется, что она рассматривает объект с разных сторон, и соответственно возникает иллюзия объёмностп изображения. [c.511]

Рис. 3. Цифровой метод восстановления акустической голограммы i иалучатель 2 — двумерная решётка приёмников а—яа-дающий генератор Л

ЗАПОМИНАЮЩИЕ ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА используют голография, способ записи, хранения н восстановления информации, представленной в двоичном коде, алфавитно-цифровом виде или в виде изображений. Информация может быть записана как плоская или объёмная, амплитудная, фазовая или поляризационная голограммы (см. также Голография). При этой достигается большая плотность хранения ( 105бит/мм ), высокая помехоустойчивость и надёжность. Благодаря этим особенностям 3. г. у, перспективны для создания памяти ЭВМ. [c.50]

Компьютерная система ультразвукового контроля с когерентной обработкой данных может быть использована для получения высококачественных изображений дефектов в твердых телах по многочастотным цифровым акустическим голограммам. С ее помощью возможно осуществление растровото сканирования поверхности исследуемого образца и регистрадаи эхосигналов, рассеянных неоднородностями. Последующая когерентная обработка этих данных обеспечивает получение изображения дефектов с высоким разрешением и исключительной помехоустойчивостью. Восстановленные изображения позволяют определять реальные размеры дефектов, их наклон, координаты и делать обоснованные суждения о типе дефекта (плоский, объемный) [34, 39]. [c.403]

Первые работы но цифровой голографрги появились почти сразу же за первыми работами по оптической голографии [152, 210, 93, 94, 15, 66]. Поначалу это были попытки повторения па цифровых моделях оптических схем записи голограмм для получения оптических пространственных фильтров и моделирования годографических процессов. Несколько позднее была поставлена задача визуализации информации с помощью синтезированных голограмм [67, 42, 13], цифрового восстановления акустических и радноголо-грамм [2, 4, 66], измерения диаграмм направленности антенн [8], автоматического анализа ннтерферограмм. В настоящее время цифровая голография складывается в достаточно самостоятельное направление со своими задачами и методами. Цель предлагаемой книги — очертить это направление, обобщить результаты, накопленные к настоящему времени и разбросанные во множестве статей, и дать обзор известных и намечающихся практических применений цифровой голографии. [c.4]

В третьей главе описаны технические средства цифровой голографии устройства ввода-вывода голограмм в ЦВМ, схемы восстановления синтезированных го.тюграмм, материалы, используемые для записи синтезированных голограмм. Ею завершается первая часть книги, посвященная теоретической и технической базе цифровой голографии. [c.5]

Устройством ввода голограмм в ЦВМ будем называть устройство, преобразующее двумерный аналоговый сигнал, существующий в виде какого-либо излучения или в виде распределения некоторого физического параметра на том или ином носителе (например, фотографическом) в цифровой сигнал, пригодный для ввода в ЦВМ по стандартным каналам ввода информации или для записи в устройства хранения цифровой информации. Устройства ввода осуществляют дискретизацию и квантование сигнала. Мы здесь будем рассматривать только устройства, осуществляющие дискретизацию путем взятия отсчетов сигнала, так как они наиболее распространены в настоящее время. [c.48]

Фотоматериалы, используемые для записи синтезированных голограмм, описываются характеристической кривой в координатах цифровой сигнал — плотность почернения, которая учитывает свойства устройства записи голограмм. Она измеряется путем фотометрирования сентитометрического клина, соответ- [c.63]

В физической голографии такого равномерного распределения энергии света по площади голограммы добиваются применением диффузной подсветки. При цифровом синтезе голограмм диффузнук [c.88]

Результат восстановления записанной таким образом голограммы был приведен выше на рис. 4.24. В 10.3 приведено такое мешающее изображение, выделенное путем цифрового моделирования процедуры синтеза и восстановления голограммы, зарегистрированной по методу двухфазовой записи. [c.103]

В настояш ее время предложено два подхода к построению таких последовательностей. В работе [125] описан класс универсальных диффузоров, обладаюш,их тем свойством, что они имеют точно постоянные значения отсчетов интенсивности их голограмм Фурье или Френеля. Эти диффузоры хороши сами по себе, но в сочетании с произвольным объектом не обязательно дадут наилучший результат при восстановлении киноформа этого объекта. Способ построения диффузоров, согласованных с объектом, описан в [140], где для синтеза киноформа предлагается интерацион-ная процедура подбора последовательности фаз, постепенно уменьшаюш ая разброс значений отсчетов интенсивности голограммы данного объекта. Сравнение разного типа диффузоров для синтеза голограмм для голографических запоминаюш их устройств рассматривается в [170]. В цифровой голографии идея регулярного диффузора может найти свое наиболее полное воплош ение, поскольку здесь не возникает проблемы его физической реализации. [c.110]

Еще одним из возможных способов введения регулярной избыточности в цифровую голограмму является способ мультиплицирования рассчитанной недиффузной голограммы [73,81]. [c.111]

Необходимо указать, что у цифровых композиционных голограмм Фурье имеется и еще одно достоинство. Оно заключается в том, что время расчета композиционной голограммы Фурье существенно меньше, чем время расчета одной голограммы Фурье, содержащей то же самое количество отсчетов, что и композиционная голограмма [222]. Действительно, зто можно легко показать [222]. Время, необходимое для выполнения преобразования Фурье над массивом из N отсчетов с использованием алгоритма быстрого преобразования Фурье, пропорционально N loga N. [c.125]

Стереоэффект на синтезированных голограммах дает реальные возможности решения задачи визуализации объемных тел, заданных своим математическим описанием, средствами цифровой голографии. Кроме того, он открывает определенные перспективы в реализации голографического объемного телевидения. В голо-графическом телевидении стереоголограммы могут синтезироваться на приемной стороне из видеосигнала изображений разных ракурсов передаваемой сцены. Такая телевизионная система с синтезом голограмм на приемной стороне удобна для применения методов трансформационного внутрикадрового кодирования изображения с целью сокращения избыточности. [c.126]

В описанных экспериментах композиционные макроголограммы восстанавливались на просвет и в монохроматическом свете. Но можно изготовить и такие голограммы, которые будут восстанавливаться в белом свете и могут рассматриваться не только на просвет, но и на отран<ение. Для этого они должны быть гибридными оптико-цифровыми голограммами. [c.138]

По описанной выше методике были записаны отражательные и просветные гибридные голограммы и стереоголограммы. В экспериментах были использованы композиционные цифровые голограммы Фурье, описанные в 6.3. Запись осуществлялась на заводских фотопластинках ПЭ-2. Изображения с цифровых голограмм фокусировались на расстоянии 1 -ь 2 см от фотопластинки. Угол между соседними ракурсами на гибридной голограмме составлял 7,5°. Для увеличения зоны видения каждый ракурс, создаваемый цифровой голограммой, записывался на фотопластинку три раза через 2,5°. [c.141]

Задача определения Ъ х, у) по (8.1) на цифровом процессоре родственна рассмотренной в 1.2 задаче синтеза на ЦВМ голограмм Фурье. Воспользовавшись результатами этого параграфа, можно получить,что при ограниченном размере голограммы Г( , т]) объект характеризуется отсчетами комплексной амплитуды поля Ь к, I), которые связаны с отсчетами голограммы Г (г, s) посредством СДПФ [c.163]

Акустические и радиоголограммы могут быть заданы в виде электрического сигнала, пропорционального интенсивности поля голограммы, либо интенсивности составляющих поля, синфазной и ортогональной опорной волне. Такой сигнал может быть введен в цифровой процессор с помощью традиционных средств преобразования аналоговых электрических сигналов в цифровую форму. Однако в ряде случаев на практике для записи радио и акустических голограмм используется также фотографический материал, что позволяет восстанавливать эти голограммы оптическим путем. Тогда для ввода в ЦВМ этих голограмм могут применяться те же средства, что и для ввода оптических голограмм, с той только разницей, что при фотографической записи радио и акустических голограмм максимальная пространственная частота голограмм [c.166]

Ниже описано несколько экспериментов по цифровому восстановлению изображений с оптических и акустических голограмм [41, 81]. При восстановлении оптической голограммы Фурье [37] исходная голограмма с максимальной пространственной частотой, приблизительно равной 100 лин/мм [39], фотографически увеличивалась в 20 раз. После увеличения голограмма была введена в, ЦВМ в виде матрицы из 512 X 512 чисел, полученных в результате измерения видеосигнала на растре 512 X 512 элементов. [c.167]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...