Preview

Измерительная техника

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Реконструкция изображений с использованием голограмм Френеля: соотношение продольного и поперечного масштабов изображений

https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-5-35-40

Аннотация

Рассмотрена голография Френеля – один из основных методов записи трёхмерных изображений, используемых в медицине, биологии, машиностроении. Показано, что при использовании голограмм Френеля изменяются поперечный и продольный масштабы реконструированного изображения, что приводит к неточному восстановлению трёхмерной структуры объекта и влияет на качество анализа и интерпретации полученных данных. Отмечено, что при классическом квадратичном соотношении между продольным и поперечным размерами изображения невозможно изменять масштаб изображения без искажений. Теоретически обоснован способ изменения классического соотношения между поперечным и продольным масштабами оптических изображений. Предложена оптическая схема устройства для реализации данного способа. Определены оптимальные условия для записи и восстановления голограмм Френеля, которые обеспечивают более точное и качественное восстановление трёхмерных изображений. Проанализированы масштабные преобразования изображения для оптических схем голографии Френеля с применением пространственно некогерентного излучения. Выведено условие восстановления неискажённого изображения в виде соотношения, определяемого параметрами оптической схемы записи голограммы. Показано, что запись голограммы Френеля позволяет в достаточно широких пределах изменять соотношение между поперечным и продольным масштабами восстановленного изображения. Результаты актуальны для применения в тех областях науки и техники, где требуется создание изображений, максимально точно (без искажений) отражающих объекты реального мира, например, в области медицинской визуализации.

Об авторах

С. Д. Иванова
Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»
Россия

Светлана Дмитриевна Иванова, доцент 

Москва

 

 



Д. Д. Шемонаев
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Россия

Дмитрий Дмитриевич Шемонаев

Москва

 



Список литературы

1. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография: Пер. с англ. Мир, Москва (1973).

2. Kreis T. Handbook of Holographic Interferometry: Optical and Digital Methods. Wiley Blackwell, Berlin (2005).

3. Вишняков Г. Н., Левин Г. Г., Минаев В. Л. Государственный первичный эталон единиц эллипсометрических углов ГЭТ 186-2017. Измерительная техника, (8), 3–7 (2020). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-8-3-7

4. Окатов М. А. Справочник технолога-оптика. Политехника, Санкт-Петербург (2004).

5. Saxby G. Practical holography. Taylor & Francis, New York (2003).

6. Корешев С. Н. Основы голографии и голограммной оптики. СПбГУ ИТМО, Санкт-Петербург (2009).

7. Ахманов С. А., Никитин С. Ю. Физическая оптика. Издательство МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва (2004).

8. Кречет В. Г., Ошурко В. Б., Иванова С. Д. Эффекты гравитационного взаимодействия скалярного поля и вихревых магнитного и электрического полей. Известия вузов. Физика, 61(10(730)), 67–73 (2018). https://elibrary.ru/YPHICL

9. Сороко Л. М. Основы голографии и когерентной оптики. Наука, Москва (1971).

10. Клименко И. С. Голография сфокусированных изображений и спекл-интерферометрия. Наука, Москва (1985).

11. Franson M. Laser Speckle and Applications in Optics. Academic Press, New York (2011).

12. Кречет В. Г., Ошурко В. Б., Иванова С. Д. Особенности гравитационного взаимодействия вихревых электрического и магнитного полей с нелинейными безвихревыми полями. Известия вузов. Физика, 62(2(734)), 89–95 (2019). https://elibrary.ru/YXRUCT

13. Кречет В. Г., Ошурко В. Б., Иванова С. Д. Новые возможные астрофизические эффекты гравитационного взаимодействия стационарных вихревых электрических и магнитных полей. Известия вузов. Физика, 61(4(724)), 50–55 (2018). https://elibrary.ru/YWSJLD

14. Строук Дж. Введение в когерентную оптику и голографию: Пер. с англ. Мир, Москва (1967).

15. Островский Ю. И., Бутусов М. М., Островская Г. В. Голографическая интерферометрия: монография. Наука, Москва (1977).

16. Штанько А. Е., Иванова С. Д., Шемонаев Д. Д. О повышении чувствительности измерений в спекл-интерферометрии. Известия вузов. Физика, 65(1(770)), 178–180 (2022). https://elibrary.ru/PAXMSJ

17. Иванова С. Д., Ошурко В. Б., Шемонаев Д. Д. Физические основы измерения длины когерентности с помощью интерферометра с треугольным ходом лучей. Известия вузов. Физика, 64(3(760)), 166–167 (2021). https://elibrary.ru/AOVCOT

18. Штанько А. Е. Когерентная оптика. Директ-Медиа, Москва (2021).


Дополнительные файлы

Рецензия

Для цитирования:


Иванова С.Д., Шемонаев Д.Д. Реконструкция изображений с использованием голограмм Френеля: соотношение продольного и поперечного масштабов изображений. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2024;(5):35-40. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-5-35-40

For citation:


Ivanova S.D., Shemonaev D.D. Reconstruction of images using Fresnel holograms: the relationship between the longitudinal and transverse scales of images. Izmeritel`naya Tekhnika. 2024;(5):35-40. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-5-35-40

Просмотров: 120


ISSN 0368-1025 (Print)
ISSN 2949-5237 (Online)