數字全息測量微結構表面形貌算法研究.pdf

1、隨著微結構的加工技術的發(fā)展，微結構表面形貌測量的要求越來越高，各種測量方法不斷推陳出新，微結構表面形貌的測量倍受關注。數字全息技術是隨著現代集成技術的不斷進步而發(fā)展起來的，是光學與數字技術相結合的產物。數字全息技術不同于光學全息技術的是，它采用電荷耦合器件代替了全息干板，能夠存儲物體的振幅信息和相位信息，且再現過程完全在計算機中進行，可對物體的三維形貌和相位做精確分析。數字全息靈活性強，全程數字化，非接觸無損傷的特點使得其應用范圍十分廣

2、泛。
　　本文主要對數字全息用于測量微結構表面形貌的算法進行研究，包括三種再現算法，頻譜濾波方法，自聚焦算法，相位畸變補償算法，同時對相位解包裹算法進行了研究，并借助MATLAB編程對所研究的算法進行仿真，其主要內容有：
　　(1)對數字全息記錄和再現過程的基本原理及數字全息顯微成像中常用的兩種光路進行分析；重點研究數字全息用于結構測量的基本原理，推導數字全息術的記錄條件，并仿真得到不同記錄條件及不同再現算法下的再現像，比較

3、各個再現像的清晰度；
　　(2)推導數字全息分辨率的表達形式，分析幾種消除零級像和共軛像的方法，并進行比較；對離軸數字全息的自聚焦問題進行模擬，通過分析比較四種算法的聚焦評價函數，利用傅里葉頻譜函數法確定再現距離；
　　(3)研究數字全息的相位解包裹算法，主要對經典的行列逐點解包裹算法及最小二乘解包裹算法進行分析，并對其進行改進，利用MATLAB仿真得到兩種不同解包裹算法下的相位圖；
　　(4)分析相位畸變補償的兩種算