基于并行计算的实时数字全息显微镜.pdfVIP

第39卷 第2期 激 光 技 术 Vo1．39．No．2 2015年 3月 LASER TECHNOLOGY March，2015 文章编号：1001—3806(2015)02—0152—05 基于并行计算的实时数字全息显微镜 李 勇 ，毛 磊 ，章海军 ，马利红 ，王 辉 (1．浙江宁波永新光学股份有限公司，宁波 315040；2．浙江大学 光电信息工程学系，杭州310017；3．浙江师范大 学 信息光学研究所 ，金华 321004) 摘要：为了实现实时数字全息显微观测，采用数字全息并行算法达到实时再现要求。首先根据设计的数字全 息显微镜光路结构，充分利用图像传感器空间带宽积 ，通过实时记录方案采集全息图、物光强及参考光强以消除0 级 ；然后通过设计的并行再现软件，将采集到的图像均匀分割为4个区域，交由4个进程分别同时计算 ，每个进程 实现对应区域的全息图再现后，将每个再现结果再均分成4个区域，并将对应区域重新组合成4组数据交由4个进 程分别同时进行叠加，计算相位及强度；最后将4个进程计算得到的相位、强度重新拼接成完整的再现强度及相位 图。结果表明，系统的数据采集和图像再现速度达到了18frame／s。该设计系统实现了实时全息显微观测。 关键词：全息；全息测量；数字再现；空间频谱分析 中图分类号：0438．1 文献标志码：A doi：10．7510／j~s．issn．1001—3806．2015．02．002 Real·timedigitalholographicm icroscopybasedon parallelcalculation LIYong ，MAOLei，ZHANGHaijun，MALihong，WANGHui (1．NingboYongxinOpticsCo．Ltd．，Ningbo315040，China；2．DepartmentofOpticalEngineering，ZhejiangUniversi— ty，Hangzhou310017，China；3．InstituteofInformationOptics，ZhejiangNormalUniversity，Jinhua321004，China) Abstract：Forreal—timemeasurementofdigitalholographicmicroscopy (DHM)，aparallelalgorithmwasproposed． Firstly，real—timerecordingstrategywasadoptedtorecordhologram，intensityofobjectwaveandintensityofreferencewave accordingtolightpathofDHM．Zero—orderofhologram wasremovedbythisstrategy．So，theproductofspatialband—width ofimagesensorwasefficientlyutilized．Then，parallelreconstructingsoftwarewasdeveloped．The (apturedimagewas separatedtofourpartitionsandwassenttofourprocedureswhichrunsimultaneously．Afterthepartitionswerereconstructed bythecorrespondingprocedure，eachreconstructedresultwasseparated tofourregions．Thecorrespondingregionswere combinedtofourgroupsandweresenttofourproceduresforsuperposingandcalculatingphaseandintensity．Finally，the wholephasean