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位相物体的测量与成像研究是光学测量技术的一个重要课题,无论在生物、医学还是工业生产过程,位相物体成像技术都在发挥着重要的作用。传统的位相物体成像技术,特别是对生物样品和弱吸收透明物体的成像技术,已经有相当长的发展历史。随着显微测量技术的发展,部分较为成熟的技术早已产业化。但是传统成像技术都要求被测样品位相变化小于1且不能对位相物体进行定量测量。应用受到很大的限制。针对上述的不足,提出了一种位相物体测量与成像的新技术——位相物体干涉测量与扫描成像技术。不但能对位相进行定量测量而且能实现位相物体的成像,图像显示有多种形式,如假彩色、灰度和三维图形。在杨氏干涉的理论基础上,初步搭建了位相物体实验测量与成像系统,设计了位相测量与成像算法,并且对部分样品进行了测量和成像分析,得到了有意义的结果。主要完成工作及取得成果如下:一、综述了位相物体成像技术的发展以及这些技术的理论,其中以具有代表性的暗场法、纹影法和相衬法为主要的讨论对象,分析了各种方法的优缺点;二、提出位相物体干涉测量与扫描成像技术。对干涉测量与扫描成像技术进行理论分析,从理论上讨论了测量位相分辨率及线性测量范围。分析表明:位相分辨率可以达到π/15~π/25,位相测量范围可以达到2π,这是该技术最主要的优势;三、初步设计与组建了测量实验系统,讨论了系统的成像横向分辨率和成像区域,对其中重要的两个部分——扫描平移台和条纹图像采集系统进行了分析;四、提出测量干涉条纹的周期条纹二值图算法,设计相应的条纹图像处理软件,实现了条纹周期及其位移的测量,分析了位相计算的具体过程,讨论了条纹倾斜度及对比度对系统的影响,介绍了软件组成部分及其功能;五、对ITO薄膜等位相物体进行测量及成像实验,并对结果进行分析对比。