數字全息顯微測量技術的發展與最新應用

高媛媛

摘 要 當前時代已經進入到信息化時代，更多全新技術的誕生也為人們的生活以及科研帶來了革命性的影響。而數字技術就是其中一類較為關鍵的技術，而且這項技術已經被廣泛運用與各個領域，為社會的發展以及科研技術的提升帶來了一定的改革價值，而數字全息顯微測量技術也是測量技術中的一類全新技術，研究其發展與運用范疇也將直接影響到測量技術未來的發展與完善。

關鍵詞 數字全息纖維測量 發展研究 運用分析

中圖分類號：O438.1 文獻標識碼：A

0引言

數字全息顯微測量技術主要是基于數字全息顯微技術，主要是以再現技術和光學顯微技術滿足折射或者透視物體3D輪廓落實的測量方法。這種測量方法的優勢主要體現在能夠實現側測量的精確性。而這類技術的產生時間較晚，因為技術本身需要計算機技術與數字技術的支持，但是隨著近年來計算機技術的普及與發展，數字全息顯微測量技術的應用與改革也體現出較快的速度，因而需要進行相應的研究與探索。而就此，筆者將通過本文，就數字全息顯微測量技術的發展與最新應用方面進行具體的調查研究與分析。

1數字全息顯微測量的功能實現

對于數字全息顯微測量技術而言，測量功能僅僅是其主要的統稱功能，而在實際上，數字全息顯微測量技術還包含以下多個功能類型，具體可以表現為：（1）精確取得相位數據，并且以算法優化達到相應的效果；（2）采取核心的運算法則以及光路部署規則可以有效降低系統本身存在的誤差問題；（3）運用高倍率的物鏡增強全息顯示的橫向清晰度，雖然會在一定程度上降低可視范圍，但是利用光學拼接方法可以完美解決全息顯微測量的橫向清晰度與科室范圍之間存在的問題；（4）CCD高效收集效率、系統可靠性與科學性挑選激光光源，也是增強顯微全息技術動態監察效果的關鍵，特別是通過研發出滿足參數獲取、解析、模型構建、顯示綜合化的商品也是數字全息技術落實與運用的主要策略。而且基于國內技術進步與市場需求提升，如果能夠自行研發滿足知識產權的數字全息策略技術，可以體現出更強的現實價值與社會價值。

2數字全息顯微測量與常規干涉顯微測量技術的差別

對于數字全息顯微測量與常規干涉顯微測量技術的差異而言，主要可以體現在多個方面。

首先，對于常規干涉顯微測量技術，主要是根據一般對照界面進行對照的，而且根據相關的紋理圖案解析可知物體外在的輪廓特點與參數，所以測量的精確度往往受到對照標準精確度以及紋理圖案處理精確度的關鍵性作用，相對來說，全息顯微測量技術的初始波長一般是以顏色的方式進行實現，而且測量的精準性也確定了測量的指標，這些指標包含要再現間距與數字對照光的精確性，還有再現運算處理的精確性與具體對照光的差別等方面；載波流程的差異主要體現在常規干涉顯微測量技術對于載波的處理要求較高，而且要求紋理圖形處理具備一定的精準度，而且干涉紋理圖案明確無差別，相對而言，數字全息顯微測量對于載波方法的要求較少；而在處理精確性方面對比，常規干涉顯微測量技術主要是測定精確度較高的物體光潔表面的輪廓。相對而言，數字全息顯微測量則可以用作更多不同粗糙度的物體表層。

總體來說，較常規干涉顯微測量技術，數字全息顯微測量技術的優勢表現在：（1）能夠單一再現，滿足動態測試；（2）能夠保證全程測試，無需掃描設備輔助；（3）能夠保證對表面會反射或者透射物體的測量；（4）能夠保證對活體樣品的測定，不需要對樣品進行硬化調整；（5）全息圖收集范疇沒有硬性標準，可以實時調控測量方式；（6）橫向清晰度不足，但是已經滿足多數工業產品、研究項目的測試需求。

3數字全息顯微測量技術的最新應用

3.1針對細胞類純位相標本的狀態檢測運用

對于活體細胞中的單細胞調查分析，完全需要通過數字全息顯微測量技術，特別是借助這項技術本身存在的即時、高速、精準度極佳、高清、無損耗的優勢，更能夠保證檢測結果的科學性。即如當下的光學單分子檢測，在掃描探針及光學共焦掃查顯微技術在“即時”與“無損”方面表現依然差強人意，應當需要進一步完善。此外，瑞士的相關調查學者Eti-enne Cuche等就完全利用數字全息顯微技術實現了在培養基內的活體細胞位置的比對，同時明確公布了這類調查研究的效果。

3.2空間顆粒的區域及核心軌跡探尋

通過檢測后，數字全息技術可以完全檢測出三維空間內部的大量顆粒，京都理工大學的一項調查研究就是采用同軸數字全息體系取得空間顆粒的強度及分布區域的3D模型圖形，主要表現出顆粒所在的區域軌跡，而且大致獲得單一顆粒的直徑為0.16mm范圍，而古巴東方大學的一個科研組也公布了他們對顆粒固體核的軌跡檢測數據，即單個蝕坑大小僅為數百個納米。

4結語

總體來說，數字全息顯微測量技術的發展和運用都離不開數字技術的持續發展，而且相對于以往的常規干涉顯微測量技術，數字全息顯微測量技術的優勢也是顯而易見的，可以表現在精確度、測量速度等多個方面，因而可以運用于多個領域以提升測量效果。

基金項目：湖南省教育廳項目“基于圖像復原的CCD顯微測量技術的研究及應用”（課題編號：15C0155）。

參考文獻

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