多维自动超分辨率数字全息成像装置及方法

摘要

多维自动超分辨率数字全息成像装置及方法，属于光学衍射成像和数字全息技术领域。首先搭建多维自动的超分辨数字全息成像装置，利用计算机调制空间光调制器中的光栅方向，从0°到180°，每次0.5°，得到360幅数字全息图；然后将360幅数字全息图通过Matlab软件进行傅里叶变换，得到再现像，且每幅再现像都有六个分离的子再现像；最后利用具有亚像素精度的频域配准方法对每一幅再现像中六个子再现像进行准确定位，采用小波变换提取360幅再现像中的子再现像的不同频率信息进行加权融合，获得多维超分辨率的再现像。本发明可以自动获取多幅不同方向衍射级次的全息图，在多维方向上提高数字全息成像分辨率，可用于对分辨率要求较高的生物医学、微纳检测等领域。

主权项

多维自动超分辨率数字全息成像装置，由激光器(1)、光纤耦合器(2)、光纤分束器(3)、光纤准直器(4)、待测样品(5)、空间光调制器(6)、合束棱镜(7)、图像传感器(8)和计算机(9)组成，其特征在于：所述激光器(1)出射端依次装配了所述光纤耦合器(2)和光纤分束器(3)，激光器(1)出射的激光光束垂直于光纤耦合器(2)和光纤分束器(3)，经光纤分束器(3)激光光束被分为两束光，其中一束作为参考光波经过光纤直接垂直入射在所述合束棱镜(7)上，另外一束作为物光波经光纤垂直入射到所述光纤准直器(4)，光纤准直器(4)出射的物光波垂直入射到所述待测样品(5)，待测样品(5)前方依次放置所述空间光调制器(6)、合束棱镜(7)和图像传感器(8)，其中空间光调制器(6)和图像传感器(8)与所述计算机(9)连接，并且，所述空间光调制器(6)为振幅型透射式空间光调制器，其中的光栅角度可调，并且光纤准直器(4)出射的物光波光束尺寸大于待测样品(5)的待测区域。