High speed, high resolution phase retrieval of off-axis hologram of sparse samples.  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
124602
Type K
Principal investigator Orzó, László
Title in Hungarian Ritka minták off-axis hologramjának gyors, nagy felbontású fázis rekonstrukciója.
Title in English High speed, high resolution phase retrieval of off-axis hologram of sparse samples.
Keywords in Hungarian Digitál holográfia, fázis visszaállítás
Keywords in English digital holography, phase retrieval
Discipline
Automation and Computer Science (Council of Physical Sciences)50 %
Ortelius classification: Automation
Physics (Council of Physical Sciences)40 %
Ortelius classification: Applied optics
Computing Science (Council of Physical Sciences)10 %
Panel Informatics and Electrical Engineering
Department or equivalent Computer and Automation Research Institute HAS
Participants Földesy, Péter
Kiss, Márton
Tokés, Szabolcs
Starting date 2017-09-01
Closing date 2020-02-29
Funding (in million HUF) 21.026
FTE (full time equivalent) 3.50
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
Off-axis hologramok rekonstrukciója esetén, az ehhez szükséges frekvenciatérbeli sávszűrés miatt, lecsökken az elérhető felbontás/látótér. A mért hologram felületének ténylegesen csak kis részét lehet erre felhasználni. In-line hologramok esetén az elérhető felbontás sokkal nagyobb, viszont a pontos rekonstrukciót csak a fázisvisszaállítása esetén nem torzítják az in-line mérésből eredő zajok. Az in-line hologramok fázisvisszaállítására legszélesebb körben a módosított Gerchberg-Saxton algoritmust, illetve annak nemlineáris, fejlesztett verzióit használják. Ezek viszont lassú iteratív eljárások. A kutatás során rájöttünk, hogy a konvergencia sebességét ugyan a mérés geometriája határozza meg, azonban az eljárás általában, vagy gyors és pontatlan, vagy pontos, de lassú. Ennek elkerüléséhez több mérés felhasználását javasoltuk, amivel kombinálni lehetett a gyors konvergenciát és a pontosságot. Ráadásul, sikerült a Gerchberg-Saxton algoritmust ritka minták esetén off-axis hologramjaira is alkalmazni. Így egyrészt megnőtt a rekonstruált kép felbontása, másrészt az off-axis hologramrekonstrukció felhasználásával az eljárás konvergenciája is felgyorsult.
Results in English
In the case of off-axis hologram reconstruction, due to the bandwidth of the required frequency space filtering, we can achieve only reduced resolution or field of view. We can utilize only a small portion of the hologram surface for the actual reconstruction. Although the reconstruction from in-line holograms can have much higher resolution, but these are biased by the in-line hologram genuine in-line hologram terms, which can be eliminated only by the proper phase retrieval of the hologram. For this purposes, usually the Gerchberg-Saxton method, and its Fienup's type accelerated versions are applied. These are, however, slow iterative methods. We have recognized that although the speed of convergence is determined by the geometry of the hologram recording, but due to the intrinsic tradeoffs, the algorithm is either fast but inaccurate, or accurate but slow. To avoid this we suggested that combining two different in-line measurements could make the phase retrieval fast and accurate also. Furthermore, we were able to find a simple implementation of the Gerchberg-Saxton algorithm for off-axis holograms if the measured sample is sparse. This way on one hand, the achievable resolution of the reconstruction increased considerable, on the other hand, by the utilization of the conventional reconstruction of the off-axis hologram the speed of the convergence increased too.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=124602
Decision
Yes





 

List of publications

 
M. Zs. Kiss: Proper autofocus for better particle measurements, Proc. SPIE. 10944, Practical Holography XXXIII: Displays, Materials, and Applications, 2019
L.R. Orzó, M.Zs. Kiss, A. Zarándy.: Improving speed and accuracy of phase retrieval applying two in-line hologram recordings, Proceedings Volume 11030, Holography: Advances and Modern Trends VI; 110300Y (2019), 2019





 

Events of the project

 
2020-01-23 13:16:44
Résztvevők változása
2017-11-08 12:38:41
Résztvevők változása




Back »