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相移動態數字全息成像與測量技術

作者：編者:孟浩然//劉欣悅//薛莉|責編:趙艷春//霍明亮
出版社：科學
ISBN：9787030708700

出版日期：2023/06/01
裝幀：平裝
頁數：188

人民幣：RMB 98 元售價：元

內容大鋼

本書系統介紹數字全息技術的基本原理，詳細闡述數字全息技術與其他技術的交叉結合，如數字顯微全息技術、相移數字全息技術、水下光纖耦合技術、定量相位成像技術、非相干數字全息成像技術和深度學習在數字全息技術中的應用等。同時本書介紹數字全息技術在不同領域的應用，如水下微生物探測、生物醫療樣品顯示與測量、微顆粒檢測與定位、表面三維形貌測量、地外行星生命探測等。
本書可作為數字全息成像等相關領域研究人員或工程師的參考書。

作者介紹

編者:孟浩然//劉欣悅//薛莉|責編:趙艷春//霍明亮

前言
第1章  緒論
  1.1  數字全息成像技術發展現狀概述
    1.1.1  數字全息成像技術發展歷史
    1.1.2  數字全息成像技術主要研究機構
  1.2  數字全息技術主要研究方向
    1.2.1  數字全息定量相位成像技術
    1.2.2  數字全息自動聚焦技術
    1.2.3  數字全息超分辨成像技術
    1.2.4  數字全息層析技術
    1.2.5  數字全息雜訊抑制技術
    1.2.6  熒光數字全息成像技術
  1.3  數字全息主要應用領域
    1.3.1  地外行星生命探測
    1.3.2  水下微生物探測
    1.3.3  生物醫療樣品顯示與測量
    1.3.4  微顆粒檢測與定位
    1.3.5  表面三維形貌測量
  參考文獻
第2章  數字全息基本原理
  2.1  數字全息圖的記錄與實現結構
    2.1.1  觀測目標數學模型
    2.1.2  同軸全息圖、Gabor全息圖、離軸全息圖與微離軸全息圖
    2.1.3  菲涅耳全息圖與傅里葉全息圖
  2.2  全息圖直流項與孿生像抑制
    2.2.1  離軸全息濾波法
    2.2.2  相移數字全息
  2.3  全息圖數值重建方法
    2.3.1  卷積法
    2.3.2  菲涅耳變換法
    2.3.3  角譜法
    2.3.4  小波變換法
  參考文獻
第3章  相移數字全息技術
  3.1  相移演算法分類
    3.1.1  定步長相移演算法
    3.1.2  等步長相移演算法
    3.1.3  隨機步長相移演算法
  3.2  相移實現方法及裝置
    3.2.1  時間調製法
    3.2.2  空間調製法
  3.3  並行四步相移數字全息成像系統示例
    3.3.1  基本光路結構
    3.3.2  並行四步相移數字全息成像系統模型與模擬
    3.3.3  並行四步相移數字全息成像系統搭建與測試
  參考文獻
第4章  水下光纖耦合動態全息系統實現與應用
  4.1  光纖耦合傳輸特性分析
    4.1.1  光纖的波動理論傳輸基礎
    4.1.2  基於波動法的耦合傳輸模型分析

  4.2  水體光學特性分析
    4.2.1  水體光學吸收特性
    4.2.2  水體光學散射特性
  4.3  水下動態全息系統的實現方法
    4.3.1  水下全息的輻射傳遞方程
    4.3.2  水下動態全息的系統結構
    4.3.3  水下動態全息的方法比較與測試結果
  4.4  水下動態全息的應用
    4.4.1  海洋浮遊生物的原位觀測
    4.4.2  海洋環境的實時監測與治理
    4.4.3  深海微生物種群分析
  參考文獻
第5章  數字顯微全息技術
  5.1  數字顯微全息技術實現方法
    5.1.1  無透鏡傅里葉變換全息顯微法
    5.1.2  物鏡預放大式全息顯微法
  5.2  物鏡預放大式全息顯微相位畸變與校正
    5.2.1  物鏡二次相位畸變模型
    5.2.2  相位畸變數值補償法
    5.2.3  相位畸變物理補償法
  5.3  物鏡預放大式全息顯微系統實現與測試
  參考文獻
第6章  數字全息定量相位成像技術
  6.1  相位測量技術簡介
    6.1.1  定性相位測量技術
    6.1.2  定量相位測量技術
  6.2  相位展開（解包裹演算法）
    6.2.1  路徑跟蹤演算法
    6.2.2  全局展開演算法
    6.2.3  多波長相位展開演算法
  6.3  激光調頻數字全息系統實現與測試
    6.3.1  基本光路結構
    6.3.2  並行相移數字全息成像系統的搭建與測試
  6.4  激光調頻顯微數字全息系統應用示例
    6.4.1  光纖連接器探針形變測量
    6.4.2  植物葉片氣孔動態觀測（散斑雜訊）
  參考文獻
第7章  非相干數字全息成像技術
  7.1  非相干數字全息基本原理
    7.1.1  非相干全息圖的記錄
    7.1.2  全息圖的數值再現
  7.2  非相干數字全息系統實現方式
相移動態數字全息成像與測量技術
    7.2.1  基於三角干涉光路的非相干數字全息
    7.2.2  菲涅耳非相干相關數字全息
    7.2.3  幾何相位自干涉非相干數字全息
  7.3  熒光數字全息顯微成像
    7.3.1  熒光輻射基本過程和顯微成像
    7.3.2  熒光數字全息成像基本原理
    7.3.3  熒光數字全息三維成像特性

    7.3.4  熒光顯微原理
  參考文獻
第8章  深度學習在數字全息技術中的應用
  8.1  數字全息頻譜卷積神經網路降噪方法和原理
    8.1.1  全息圖中散斑雜訊模型
    8.1.2  頻譜卷積神經網路
    8.1.3  訓練數據集製作
  8.2  數字全息頻譜卷積神經網路降噪實驗
    8.2.1  模擬全息圖降噪分析實驗
    8.2.2  實驗全息圖降噪分析實驗
  8.3  深度學習在數字全息技術中的應用趨勢
  參考文獻

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