景深延拓技術及應用（簡體書）

目 錄

序

第1章概述-l

1.1景深延拓的意義-l

1.2景深延拓方法概述-3

1.2.1波前編碼．．-4

1.2.2光學切趾術-7

1.2.3數字圖像合成法 -8 目 錄

序

第1章概述-l

1.1景深延拓的意義-l

1.2景深延拓方法概述-3

1.2.1波前編碼．．-4

1.2.2光學切趾術-7

1.2.3數字圖像合成法 -8

1.2.4球差法- IO

1.2.5液體透鏡法．- II

1.2.6光劍光學元件．- 12

參考文獻．．- 12

第2章衍射受限系統景深分析- 15

2.1幾何光學景深分析．- 15

2.1.1景深分析- 15

2.1.2景深和焦深的關系．- 16

2.1.3顯微鏡景深．- 16

9.9成像系統頻譜分析．- 16

2.3大景深成像系統傳遞函數分析．- 18

2.3.1無像差系統的光學傳遞函數．- 19

2.3.2離焦成像系統的光學傳遞函數．- 20

參考文獻．．-25

第3章二元相位板景深延拓技術- 26

3.1二元光學研究現狀．- 26

3.1.1二元相位元件的發展和應用現狀．- 26

3.1.2二元相位模板的研究現狀- 27

3.2“0／丌”相位模板的波前調制原理．- 28

3.3最優二元相位板的設計- 30

3.3.1最優算法- 30

3.3.2步幅為o．1的粗搜索- 32 3.3.3步幅為o．01的精搜索計算- Q9

3.4模板相位誤差分析．．- 36

3.4.1最佳半徑處誤差分析-38

3.4.2連續物距變化量的最佳半徑計算．- 41

3.5相位模板對景深內成像的影響．- 43

3.6基于二元相位板大景深成像系統設計．- 44

3.6.1利用ZEMAX實現筒長無限顯微鏡的設計 - 45

3.6.2前組物鏡的設計．-- 47

3.6.3輔助物鏡的設計．-- 50

3.6.4相位模板的設計．-- 53

3.7系統離焦成像特性及實驗分析．- 56

3.7.1 MTF、PSF和點列圖分析- 56

3.7.2實驗結果對比分析．-- 63

3.7.3相位模板的相位誤差引起的成像差異．- 66

3.7.4景深分析- 68

3.8與其他方法的比較．．- 70

3.8.1球差法- 70

3.8.2對數非球面法．-- 73

參考文獻．．- 73

第4章液晶空間光調制器景深延拓技術．- 78

4.1液晶空間光調制器的光電特性．- 78

4.1.1液晶的分類．-- 78

4.1.2液晶的光電特性．-- 79

4.2空間光調制器相位調制原理- 81

4.2.1強度及相位調制原理- 81

4.2.2傍真分析- 83

4.3相位調制及標定．．- 86

4.3.1常用相位調制方法．-- 87

4.3.2干涉法相位測量原理- 90

4.3.3相位模型及求解方法- 90

4.3.4相位差求解．-- 96

4.4相位標定實驗及結果分析- 98

4.5基于空間光調制器的大景深成像系統設計． - 105

4.6成像實驗及分析 - 107

4.6.1成像試驗一 - 107 4.6.2景深分析111

參考文獻112

5.1無衍射光技術114

5.2軸錐鏡的光學115

5.2.1軸錐鏡透115

5.2.2單色光下115

5.2.3準單色光124

5.2.4白光照射128

5.2.5軸錐鏡在ZEMAX中的設計128

5.3無衍射光大景深成像系統設計129

5.3.1基本原理129

5.3.2成像系統130

5.4大景深成像技術理論分析137

5.4.1點擴散函的分析137

5.4.2大景深成像系統的光學傳遞函數145

5.4.3分辨率與對比度148

5.4.4景深分析151

5.5圖像復原方法154

5.5.1無衍射光成像系統圖像的特性分析154

5.5.2常用的圖像復原方法157

5.5.3點擴散函數的估計160

5.5.4算法比較161

5.5.5多幅圖像疊加法164

5.5.6圖像復原質量的客觀評價方法166

5.6成像實驗及結果分析168

5.6.1大景深1：1成像系統的成像實驗與結果分析168

5.6.2大景深顯微系統的成像實驗172

5.6.3大景深望遠系統的成像實驗174

參考文獻175

6.1無衍射光在測量中的應用現狀178

6.2無衍射光的干涉分析179

6.2.1兩束無衍射光干涉理論分析179

6.2.2仿真及實驗結果182 6.3多自由度運動誤差測量183 6.3.1測量原理184 6.3.2莫爾條紋與中心距的關系186 6.3.3莫爾條紋技術方法187 6.4大景深視覺檢測 6.4.1測量原理189 6.4.2成像系統設計190 參考文獻196

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