在传统的动态散斑测试技术中,获得描述物体动态变化的参数需要处理大量散斑图像,数据处理量非常大;然而,获取的物体动态变化的信息量有限,对动态过程进行定量分析的特征因子比较单一;这就需要对动态散斑所包含的信息进行深入挖掘,在研究方法上有新的突破。本项目将通过研究动态散斑场光学涡旋的纵向传播特性和时变演化规律,找出适合动态过程测量的光学涡旋核结构参数(拓扑电荷、旋度、偏心率及实部与虚部零值线夹角等)作为新的特征因子,建立基于光学涡旋的动态散斑测试方法。该方法由直接处理动态散斑图像简化为处理涡旋分布矩阵;从数学角度看,是一个从处理满秩矩阵简化为稀疏矩阵的过程;数据处理量极大减少,提高了测量效率;另一方面,以光学涡旋核结构参数作为特征因子,可以解析出以前方法没有得到的信息,充分挖掘了数据,有望以崭新的视角来研究物体的动态变化过程;为动态散斑测试方法在医学、生物学及农业科学等领域的应用提供一条新思路。
英文主题词Optical vortex;Dynamic speckle;Sparse correlation;Vortex survival rate;Laguerre-Gaussian beam