一种基于三分法和遗传算法的数字全息自动聚焦成像方法

    公开(公告)号:CN118838137A

    公开(公告)日:2024-10-25

    申请号:CN202410973652.7

    申请日:2024-07-19

    Applicant: 上海大学

    Inventor: 周文静 关赢 崔泽

    Abstract: 本发明涉及一种基于三分法和遗传算法的数字全息自动聚焦成像方法,包括以下步骤:获取被测物体的待处理的离轴数字全息图和记录距离,预处理得到复振幅分布;设定搜索范围、第一聚焦评价函数、第一重建距离、第二重建距离和阈值;采用三分法和的第一聚焦评价函数AMP以非固定步长的形式迭代缩小聚焦平面的搜索范围,然后采用遗传算法和的第二聚焦评价函数DIF在缩小的搜索范围内精准定位聚焦平面。与现有技术相比,本发明具有灵敏度高、精度高、适用范围广等优点。

    文物表层染料成分、颜色信息及微结构光学无损检测装置

    公开(公告)号:CN118603322A

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202410837184.0

    申请日:2024-06-26

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种文物表层染料成分、颜色信息及微结构光学无损检测装置,包括成像光路模块和光纤光谱采集模块,所述成像光路模块包括同轴设置的4F成像光路、电控可变焦液态透镜和CCD相机,所述电控可变焦液态透镜位于4F成像光路的前端,所述4F成像光路的后端连接CCD相机;所述光纤光谱采集模块包括相互连接的光纤探头、光线发射器和光谱仪,所述光纤探头可移动设置在成像光路模块中,且位于电控可变焦液态透镜远离4F成像光路的一侧,所述光谱仪用于采集反射光谱和荧光光谱。与现有技术相比,本发明具有检测准确度高、使用范围广等优点。

    一种基于迭代K-means算法的微结构台阶高精度表征方法

    公开(公告)号:CN113808189B

    公开(公告)日:2024-06-18

    申请号:CN202110994406.6

    申请日:2021-08-27

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于迭代K‑means算法的微结构台阶高精度表征方法,其步骤包括:首先,将通过白光干涉获得的台阶高度测量数据进行维度重构,将复杂的多维面型数据降维至二维空间;基于K‑means聚类算法和数据映射,识别与去除离群值的同时将二维数据点集中的质心距离映射为所求台阶高度值;最后,通过迭代收敛设计,进一步提高算法表征结果的准确度和鲁棒性,完成台阶高度参数表征。将聚类分析算法应用到台阶高度计量领域,利用基于K‑means算法的质心距离计算及数据映射,提高了台阶高度表征效率的同时对表面实测数据中的离群值与未测点进行识别与处理,通过应用本算法可以实现台阶高度表征不受离群值的影响,快速准确地获得台阶高度表征值。

    一种柔性导光臂全息扫描检测装置

    公开(公告)号:CN117804388A

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202311727390.8

    申请日:2023-12-15

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及光学扫描检测领域,涉及一种柔性导光臂全息扫描检测装置,包括:用于支撑的底座、导光臂、干涉装置以及外置导轨组,光线从底座的进光口射入,进入导光臂,进入反光镜组件的光线通过平面反光镜19的反射从出光通道15射出;光线进入干涉装置,物光和参考光在相机处形成干涉,外接计算机处理图像,最后即可获取物体形貌,完成扫描;在扫描图像时,通过外置导轨组移动干涉装置。与现有技术相比,本发明具有结构简单、紧凑、能实现X、Y、Z三个平面的自由度等优点。

    一种用于数字全息成像的自动聚焦方法、电子设备和介质

    公开(公告)号:CN116719147A

    公开(公告)日:2023-09-08

    申请号:CN202310690826.4

    申请日:2023-06-12

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种用于数字全息成像的自动聚焦方法,包括如下步骤:通过离轴数字全息光路装置获取被测物体的离轴数字全息图;设定搜索范围和搜索范围内的采样数,进而计算采样间隔和重建距离;在每个重建距离对离轴数字全息图进行数值重建,得到不同重建距离上的物光场分布;计算不同重建距离下的振幅图像分布;构造自动聚焦评价函数,根据自动聚焦评价函数计算函数值,并对函数值进行归一化;构建聚焦评价函数曲线,根据被测物体的属性,搜索聚焦评价函数曲线的对应值,对应值对应的重建距离为最佳重建距离。与现有技术相比,本发明适用于所有离轴数字全息光路,能够实现在数字全息仪器装备的重建过程中的准确、快速对焦。

    一种基于迭代K-means算法的微结构台阶高精度表征方法

    公开(公告)号:CN113808189A

    公开(公告)日:2021-12-17

    申请号:CN202110994406.6

    申请日:2021-08-27

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于迭代K‑means算法的微结构台阶高精度表征方法,其步骤包括:首先,将通过白光干涉获得的台阶高度测量数据进行维度重构,将复杂的多维面型数据降维至二维空间;基于K‑means聚类算法和数据映射,识别与去除离群值的同时将二维数据点集中的质心距离映射为所求台阶高度值;最后,通过迭代收敛设计,进一步提高算法表征结果的准确度和鲁棒性,完成台阶高度参数表征。将聚类分析算法应用到台阶高度计量领域,利用基于K‑means算法的质心距离计算及数据映射,提高了台阶高度表征效率的同时对表面实测数据中的离群值与未测点进行识别与处理,通过应用本算法可以实现台阶高度表征不受离群值的影响,快速准确地获得台阶高度表征值。

    强度传输方程实现单幅数字全息图较大相位重建方法

    公开(公告)号:CN106054570B

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201610263560.5

    申请日:2016-04-26

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种采用强度传输方程实现单幅数字全息图较大相位重建方法。该方法包括如下步骤:搭建单光束或双光束平面波全息图记录系统,以d为记录距离,采集一幅包含被测物体强度及相位信息的数字全息图;分别用三个不同的重建距离(‑Δd)、、和(+Δd)实现数字全息图的数值重建,获得被测物体在三个平面上的强度像;将三幅强度像作为数据源,代入强度传输方程中,利用格林函数模型求解强度传输方程,获得被测物体在成像平面上相位分布。本发明利用强度传输方程实现单幅全息图中的相位重建,避开了传统全息相位重建过程中的解包裹步骤,因此无需受传统全息相位重建深度的限制,从而可以实现较大相位重建。

    三视角单幅全息图多光束合成记录系统

    公开(公告)号:CN105676614B

    公开(公告)日:2019-04-02

    申请号:CN201610163558.0

    申请日:2016-03-19

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明提供一种三视角单幅全息图多光束合成记录系统,包括激光器、光纤耦合器、四个光纤准直器、三个分光棱镜、两个反射镜、光纤准直器夹具、载物平台、带CCD摄像机的图像接收系统、显微镜、计算机。本发明记录装置结构简单,操作简便,便于被测样本的放置,可实现透明样品的单幅层析全息图的实时记录,尤其适合非制备的活体生物细胞的实时采集。

    两步相移同轴全息技术实现90°相移及校准系统和方法

    公开(公告)号:CN106019913B

    公开(公告)日:2018-12-07

    申请号:CN201610254137.9

    申请日:2016-04-23

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种两步相移同轴全息技术实现90°相移及校准系统和方法。该方法为:搭建马赫‑泽德双光束平面准同轴全息光路系统,在物光路和参考光路各加入一块标准玻璃载玻片;在物光路中加入一汇聚透镜,与参考光路的平面波汇合形成球面干涉条纹;球面干涉条纹截面呈Sinc函数分布,微调旋转平台,使得Sinc函树分布曲线的中心处于最大值;继续微调旋转平台,使得抽样函树分布曲线的中心处于最小;移去物光路中的汇聚透镜,放入被测样本,根据旋转平台的两次刻度值标记,即可采集具有90°相移的两幅全息图。本发明方法所涉及的记录装置光学元件少、结构简单,操作简便,调节精度高,成本便宜,可实现两步相移同轴全息技术中90°相移及校准。

    基于方向频谱分离的数字全息层析图像记录装置

    公开(公告)号:CN102506755A

    公开(公告)日:2012-06-20

    申请号:CN201110360450.8

    申请日:2011-11-15

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 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。

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