Исследование метода голографической оценки распределения неоднородностей плотности вещества в полупрозрачных средах / Holographic Imaging Of Inhomogeneous Semitransparent Media: Method Analysis

Хунцикер П. / Hunziker, P.
Университетская клиника г.Базеля / University Hospital of Basel
Кравченко В.Ф. / Kravchenko, V. F.
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН; Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS; Scientific and Technological Centre of Unique Instrumentation of RAS; Bauman Moscow State Technical University
Морозов А.В. / Morozov, A. V.
ООО ХайДим / Company HighDim GmbH
Волосюк Е.В. / Volosyuk, E. V.
Университетская клиника г.Базеля / University Hospital of Basel
Волосюк В.К. / Volosyuk, V. K.
Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «Харьковский Авиационный Институт» / National Aerospace University
Жила С.С. / Zhyla, S. S.
Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «Харьковский Авиационный Институт» / National Aerospace University
Выпуск в базе РИНЦ
DOI: 10.25210/jfop-1603-078091

Хунцикер П., Кравченко В.Ф., Морозов А.В., Волосюк Е.В., Волосюк В.К., Жила С.С. Исследование метода голографической оценки распределения неоднородностей плотности вещества в полупрозрачных средах // Физические основы приборостроения. 2016. Т. 5. № 3(20). С. 78–91.
Hunziker, P., Kravchenko, V. F., Morozov, A. V., Volosyuk, E. V., Volosyuk, V. K., Zhyla, S. S. Holographic Imaging Of Inhomogeneous Semitransparent Media: Method Analysis // Physical Bases of Instrumentation. 2016. Vol. 5. No. 3(20). P. 78–91.

Аннотация: В работе приведены результаты теоретико-вероятностного анализа метода построения изображений полупрозрачных сред тонким широкополосным лазерным лучем. Метод основан на голографической и последующей томографической обработке суммы опорного и рассеянного излучения. Выполнен анализ высокочастотного сигнала на входе устройства спектрального расщепления луча и низкочастотного изображения на поверхности регистрирующего устройства. Определено понятие энергетического изображения и исследованы статистические характеристики его спекл-структуры. Выполнено статистическое моделирование процесса формирования изображения исследуемой среды в его когерентной трактовке. Представленные в работе теоретические и статистические результаты получены впервые.

Abstract: This work presents results of a theoretical and probabilistic analysis of an imaging technique of semitransparent media using a thin low-coherent light beam. The technique is based on holographic and tomographic processing of the interference pattern formed by superposition of reference and scattered light. The high-frequency signal entering the spectrometer and the low-frequency image recorded by the image sensor are analyzed. We define the notion of the energy image and investigate the statistical characteristics of its speckle-structure. The process of semitransparent medium coherence imaging is modeled statistically. The theoretical and statistical results presented in this article are obtained for the first time.

Ключевые слова: широкополосный источник света, предельная разрешающая способность, спекл-шум, преобразование Фурье, tomographic imaging, low-coherent light source, limit of resolution, speckle noise, широкополосный источник света

Литература / References
  1. Ko, T. H., Adler, D. C., Fujimoto, J. G., Mamedov, D., Prokhorov, V., Shidlovski, V., and Yakubovich, S. Ultrahigh resolution optical coherence tomography imaging with a broadband superluminescent diode light source // Optics Express. 2004. Vol. 12 (10). P. 2112-2119.
  2. Troitskiy, I. N. Statistical Theory of Tomography / Moscow: “Radio i svyaz” publishing, 1989. [in Russian]
  3. Bouma, B. E., Tearney, G. J. Handbook of Optical Cohe-rence Tomography / New York, Marcel Dekker, 2002.
  4. Volosyuk, V. K., Kravchenko, V. F. Statistical Theory of Radio-Engineering Systems of Remote Sensing and Radar / Moscow, Fizmatlit, 2008. [in Russian]
  5. Ishimaru, A. Wave Propagation and Scattering in Random media / IEEE Press-Oxford University Press Classic Reissue, Academic Press, San Diego, CA, 1997. Vol. 1 and 2.
  6. Brezinski, M. E. Optical Coherence Tomography: Principles and Applications / Academic Press, New York, 2006.
  7. Bakut, P. A., Mandrosov, V. I., Matveev, I. N., and Ustinov, N. D. Theory of Coherence Images / Moscow, “Radio i svyaz” publishing, 1987. [in Russian]
  8. Kravchenko, V. F. Lectures on the Theory of Atomic Functions and Their Some Applications / Moscow, Radiotechnika, 2003. [in Russian]
  9. Kravchenko V.F., Rvachov V.L. Boolean Algebra, Atomic Functions and Wavelets in Physical Applications, Fizmatlit, Moscow (2006). [In Russian]
  10. Kravchenko, V.F., Labun’ko, O.S., Lerer, A.M., and Sinyavsky, G.P. Computing Methods in the Modern Radio Physics. Edited by V.F. Kravchenko. Moscow, Fizmatlit, 2009. [In Russian]
  11. Kravchenko, V.F., Perez-Meana, H.M., and Ponomaryov, V.I. Adaptive Digital Processing of Multidimentional Signals with Applications, Moscow, Fizmatlit (2009).