بخشی از مقاله
-1 مقدمه
تمام نگاری یک روش برای بازسازی سه بعدی از جسم است که در آن با استفاده از نور همدوس یک طرح تداخلی از نور بازتابیده از جسم و یک موج مرجع ثبت می شود. این طرح توسط فرایند شیمیایی در تمامنگار تبدیل به نوعی تراگسیل می شود . برای بازسازی تصویر از تمامنگار آن را با همان موج مرجع همدوس مرحله ثبت مورد تابش قرار میدهند که حاصل آن دو تصویر حقیقی و مجازی و مولفه مرتبه صفر است.[1] با ظهور دوربین های CCD پیشرفت چشمگیری در تمامنگاری اتفاق افتاد. این دوربینها برای ثبت طرح تداخلی از تمامنگار بکار رفتند و این ابتدای ظهور تمامنگاری رقمی بود.
در تمامنگاری رقمی برای بازسازی تصویر نیازی به فرایند نور دهی اپتیکی نیست و بازسازی با استفاده از فرایند عددی صورت میگیرد . همانند مورد تمامنگاری کلاسیک در تمام نگاری رقمی تصویر بازسازی شده شامل مولفه مرتبه صفر و تصاویر دوتایی است. چندین روش برای حذف مولفه مرتبه صفر پیشنهاد شده، که از جمله میتوان به روش انتقال فاز، روش میانگینگیری و روش حذف با فیلتر فضایی اشاره کرد.[2-4] در این مقاله برای حذف مولفه مرتبه صفر از ثبت سه تمام نگار استفاده شده و تبدیل فوریه دو تمام نگار مربوط به موج شیئی موج مرجع از تبدیل فوریه تمامنگار تداخلی کم شده است.
-2 ثبت و بازسازی تمامنگار رقمی
بازسازی تصویر از هولوگرام ثبت شده، تمام نگار دوباره با موج مرجع مورد تابش قرار می گیرد، تا مولفههای بازسازی به صورت رابطه زیرظاهر شوند. که شامل مولفه مرتبه صفر - دو مولفه اول - ، تصویر حقیقی - مولفه سوم - وتصویر مجازی - مولفه چهارم - از تصویر بازسازی شده است.در تمام نگاری رقمی طرح تداخلی به صورت عددی در یک رایانه ذخیره میشود. برای بازسازی جبهه موج شیئ از دادههای ثبت شده اگر فرض کنیم دادهها در صفحه تمامنگار مانند شکل - 1 - ثبت شدهاند و در موج مرج ضرب شدهاند، آنگاه دامنه موج شیئی بازسازی شده در صفحه بازسازی توسط انتگرال فرنل کیرشهوف به صورت رابطه - 3 - بدست میآید[5]
در تمام نگاری یک جبهه موج نور همدوس به دو جبهه موج تقسیم می شود، یکی از دو قسمت به جسم هدف میتابد و پس از بازتاب از سطح آن با جبهه موج دیگر که موج مرجع نامیده میشود، در تمامنگار حساس به نور تداخل میکنند و طرح تداخلی به صورت رابطهدر این تمام نگار توسط فرایند شیمیایی به نوعی تراگسیل تبدیل میشود، که در آن r دامنه موج مرجع است و به شکل یک موج نوری تخت عمود بر تمامنگار فرض شده است و o exp i o دامنه و فاز موج شیئ است. برای همانگونه که در شکل - 1 - نشان داده شده است فاصله بین نقاط در صفحه بازسازی و صفحه تمامنگار است و h شدت ثبت شده در تمامنگار R دامنه موج مرجع و بکار رفته در فرایند ثبت طرح است.
از آنجا که x, y - مختصات صفحه تمامنگار - وهمچنین - مختصات صفحه بازسازی - در مقابل dخیلی کوچک هستند، میتوان تقریبهای زیر را به رابطه - 3 - اعمال کرد. اول 1 - cos کسینوس زاویه نشان داده شده در شکل - - - 1 و دوم اینکه با بسط دو جملهای خواهیم داشت:و نیز با توجه به اینکه دادهها در دوربین به صورت گسسته ذخیره می شوند دامنه بازسازی در صفحه بازسازی با کمی محاسبه به صورت زیر خواهد شد:[5]که در آن A یک ثابت، m,n,k,l اعداد صحیح و از 1 تا N تعداد پیکسلهای ثبت - پیکسلهای دوربین - CCD، متغیرند وFFT تبدیل فوریه است. y x, طول پیکسلها در صفحه تمامنگار و طولپیکسلها در صفحه بازسازی هستند.
-3 حذف مولفه مرتبه صفر
آنچه در دوربین CCD ثبت می شود یک طرح تداخلی است که از رابطه - 1 - بدست میآید. تبدیل فوریه توزیع شدت ثبت شده عبارت است ازکه در آن F علامت تبدیل فوریه است. در مرحله بعد دو توزیع شدت یکی از موج شیئ، با مسدود کردن موج مرجع، و دیگری بالعکس تهیه و تبدیل فوریه آنها به ترتیب K 2 و K 3 محاسبه میشوند:با کم کردن دو طیف K 2 و K 3 از طیف K1 طیف K به دست میآید که عبارت است ازبا محاسبه تبدیل فوریه معکوس K داریم که آشکارا عاری از مولفه مرتبه صفر است. بازسازی با این تمامنگار تصاویر حقیقی و مجازی را بدون مولفه مرتبه صفر به دست می دهد.
-4 آزمایش و نتایج عملی
شکل 2 طرحواره چیدمان مورد استفاده در این کار را نشان می دهد. در این شکل BS باریکهشکاف، M آینه، P قطبشگر هستند.در مرحله اول یک تمام نگار از جسم هدف ثبت شد. بازسازی از این تمامنگار در شکل - 3الف - نشان داده شده است.بدون تغییر در چینش با مسدود کردن موج شیئ توزیع شدت موج مرجع ثبت سپس به همین طریق و این بار با
