数字全息中的位相提取技术研究及其在动态实验中的应用

本项目在数字全息中，首次提出复振幅分析，以改进位相提取方法，并将其应用于振动物体的瞬态变形参数和振动参数，以及生物活性细胞折射率场位相测量的实验中，实现对这些科学问题中关键物理量的动态实时高精度检测。研究内容主要包括：数字全息中的位相提取技术，基于窗口傅立叶变换的位相滤波方法，小波变换位相提取的卷积效应分析和自动去卷积方法；用数字全息方法重建振动物体的离面位移场三维复振幅（空间X轴、Y轴、时间轴）；在此基础上，沿时间轴处理可以得到离面位移对时间的一阶和二阶导数，即振动的振动参数(位移，速度，加速度)；同时，沿空间轴处理可以得到瞬态变形参数，即离面位移对x和y的一阶和二阶导数，进一步的分析可以得到振动过程中物体表面应力（σx,σy,τxy）沿时间轴实时变化的数据；应用数字全息位相提取技术，实时观察测量生物活性细胞在受药物作用下的动态折射率场位相变化和形态改变。