基于方向频谱分离的数字全息层析图像记录装置

摘要

本发明涉及一种基于方向频谱分离的全息层析图像记录装置。该装置中，激光器发出的一束光经过分束镜分束分别从三个方向通过物体，所形成的三组全息信号记录在一幅图像中，它由三个激光器、三个扩束器件、三个菲涅耳双棱镜以及一个CCD摄像机等部分组成。三束光其中一部分光经过被测物体，通过菲涅耳双棱镜后彼此干涉后形成的信息由CCD摄像机记录，经过频谱分离各方向的干涉信息后通过层析算法得出被测物体的轮廓和内部结构的动态信息。该装置动态性好，抗干扰能力强，并容易实现系统小型化，在生物、医学领域的实时检测方面有重要的应用前景。

主权项

一种基于方向频谱分离的全息层析图像记录装置包括一个激光器(1)、一个分束器(2)、三个由空间滤波器(3)和负透镜(4)构成的光束扩束组件、三个菲涅耳双棱镜(6)、三个遮光板(7)、两个平面反射镜(8)和一个CCD摄像机(9)，具体实现过程的光路：所述激光器(1)发出的光束经过所述分束器(2)分成三束光，之后三个方向光路的光束分别通过一个空间滤波器(3)和一个负透镜(4)后扩展光束，然后共同投射到被测物体(5)上，之后沿原方向通过菲涅耳双棱镜(6)分波前后干涉，无效的光束被遮挡板(7)遮挡，然后三束光中的两束光通过所述两个平面镜反射后照射到所述CCD摄像机（9）上，另一束光则直接照射到所述CCD摄像机（9）上；通过数据采集卡将数据传输至计算机(10)，在所述计算机(10)中经过分离频谱提取各方向干涉信息后由层析算法重建被测图像信息；所述三方向光路中三个光束扩束组件和三个菲涅耳双棱镜分别分布于空间的平面的一个正六边形的六个边上，三个空间滤波器(3)放置在该六边形相邻的三个边上，三个菲涅耳双棱镜(6)放置在另外的三个相邻边上，相对的空间滤波器(3)和菲涅耳双棱镜(6)与之间安置的负透镜(4)；其中各光束的光束扩束组件和菲涅耳双棱镜(6)距离相同，三束光路之间夹角为π/3，旁边两束光路中的菲涅耳双棱镜(6)与中间光路的菲涅耳双棱镜(6)之间夹角为π/4，同时各路相同器件位置需放置在以O点为圆心的圆周上，O点为三束光路光轴的交点。