Abstract
<jats:p>Рассматривается новый метод повышения качества изображений, восстановленных из цифровых голограмм, методом пространственных субпиксельных сдвигов, т. е. сдвигов на некоторую величину, меньшую, чем разрешение, обеспечиваемое устройствами регистрации. В цифровой голографии в качестве среды для записи голограмм используются матрицы фотоприёмников. Разрешение определяется типом применяемых матриц. Для получения голограмм использовалась камера с матрицей фотоприёмников разрешением 9000 х 6752 и размером одного элемента 0,86 х 0,86 мкм. Размер применяемой матрицы составлял 7,7 х 5,8 мм, пространственное разрешение таких устройств - около 500-1000 линий/мм. Это уже позволяет получать цифровые голограммы. Однако для повышения качества восстановленных изображений необходимо повысить разрешение голограммы при регистрации. Для увеличения разрешения в работе использовалось устройство для внесения пространственного субпиксельного сдвига матрицы фотоприёмников. Недостаточное разрешение матриц компенсировалось с помощью субпиксельных пространственных сдвигов. Сдвиг осуществлялся по координатам X и Y на 430 нм, что составило половину размера одного элемента матрицы. Размер цифровой голограммы увеличился в 4 раза (18000 х 13504 пикселя). Восстановление изображений производилось с помощью быстрого преобразования Фурье. Для ускорения работы потребовалось использовать графический ускоритель для восстановления изображений из голограмм.</jats:p> <jats:p>A new method for improving the quality of images reconstructed from digital holograms is considered. It utilizes spatial subpixel shifts, i.e., shifts by a certain value smaller than the resolution provided by the recording devices. In digital holography, photodetector matrices are used as a recording medium for holograms. The resolution is determined by the type of matrices used. To obtain holograms, a camera with a photodetector matrix with a resolution of 9000 × 6752 and a single element size of 0.86 × 0.86 μm was used. The size of the matrix used was 7.7 × 5.8 mm, the spatial resolution of such devices is approximately 500-1000 lines/mm. This already makes it possible to obtain digital holograms. However, to improve the quality of reconstructed images, it is necessary to increase the hologram resolution during registration. To increase the resolution, a device for introducing a spatial subpixel shift of the photodetector matrix was used in this study. Insufficient matrix resolution was compensated for using subpixel spatial shifts. The shift was performed along the X and Y coordinates by 430 nm, which was half the size of one matrix element. The digital hologram size increased fourfold (18,000 x 13,504 pixels). Image reconstruction was performed using a fast Fourier transform. To speed up the process, a graphics accelerator was used to reconstruct images from holograms.</jats:p>