第1章 概述 1
1.1景深延拓的意义 1
1.2景深延拓方法概述 3
1.2.1波前编码 4
1.2.2光学切趾术 7
1.2.3数字图像合成法 8
1.2.4球差法 10
1.2.5液体透镜法 11
1.2.6光剑光学元件 12
参考文献 12
第2章 衍射受限系统景深分析 15
2.1几何光学景深分析 15
2.1.1景深分析 15
2.1.2景深和焦深的关系 16
2.1.3显微镜景深 16
2.2成像系统频谱分析 16
2.3大景深成像系统传递函数分析 18
2.3.1无像差系统的光学传递函数 19
2.3.2离焦成像系统的光学传递函数 20
参考文献 25
第3章 二元相位板景深延拓技术 26
3.1二元光学研究现状 26
3.1.1二元相位元件的发展和应用现状 26
3.1.2二元相位模板的研究现状 27
3.2 “0/π”相位模板的波前调制原理 28
3.3最优二元相位板的设计 30
3.3.1最优算法 30
3.3.2步幅为0.1的粗搜索 32
3.3.3步幅为0.01的精搜索计算 32
3.4模板相位误差分析 36
3.4.1最佳半径处误差分析 38
3.4.2连续物距变化量的最佳半径计算 41
3.5相位模板对景深内成像的影响 43
3.6基于二元相位板大景深成像系统设计 44
3.6.1利用ZEMAX实现筒长无限显微镜的设计 45
3.6.2前组物镜的设计 47
3.6.3辅助物镜的设计 50
3.6.4相位模板的设计 53
3.7系统离焦成像特性及实验分析 56
3.7.1 MTF、 PSF和点列图分析 56
3.7.2实验结果对比分析 63
3.7.3相位模板的相位误差引起的成像差异 66
3.7.4景深分析 68
3.8与其他方法的比较 70
3.8.1球差法 70
3.8.2对数非球面法 73
参考文献 73
第4章 液晶空间光调制器景深延拓技术 78
4.1液晶空间光调制器的光电特性 78
4.1.1液晶的分类 78
4.1.2液晶的光电特性 79
4.2空间光调制器相位调制原理 81
4.2.1强度及相位调制原理 81
4.2.2仿真分析 83
4.3相位调制及标定 86
4.3.1常用相位调制方法 87
4.3.2干涉法相位测量原理 90
4.3.3相位模型及求解方法 90
4.3.4相位差求解 96
4.4相位标定实验及结果分析 98
4.5基于空间光调制器的大景深成像系统设计 105
4.6成像实验及分析 107
4.6.1成像试验 107
4.6.2景深分析 111
参考文献 112
第5章 无衍射光景深延拓技术 114
5.1无衍射光技术概述 114
5.2轴锥镜的光学传输特性 115
5.2.1轴锥镜透过函数 115
5.2.2单色光下光学特性 115
5.2.3准单色光照射轴锥镜的特性 124
5.2.4白光照射轴锥镜的特性 128
5.2.5轴锥镜在ZEMAX中的设计 128
5.3无衍射光大景深成像系统设计 129
5.3.1基本原理 129
5.3.2成像系统设计 130
5.4大景深成像技术理论分析 137
5.4.1点扩散函数的分析 137
5.4.2大景深成像系统的光学传递函数 145
5.4.3分辨率与对比度 148
5.4.4景深分析 151
5.5图像复原方法 154
5.5.1无衍射光成像系统图像的特性分析 154
5.5.2 常用的图像复原方法 157
5.5.3点扩散函数的估计 160
5.5.4算法比较 161
5.5.5多幅图像叠加法 164
5.5.6图像复原质量的客观评价方法 166
5.6成像实验及结果分析 168
5.6.1大景深1：1成像系统的成像实验与结果分析 168
5.6.2大景深显微系统的成像实验 172
5.6.3大景深望远系统的成像实验 174
参考文献 175
第6章 无衍射光在几何量测量中的应用 178
6.1无衍射光在测量中的应用现状 178
6.2无衍射光的干涉分析 179
6.2.1两束无衍射光干涉理论分析 179
6.2.2仿真及实验结果 182
6.3多自由度运动误差测量 183
6.3.1测量原理 184
6.3.2莫尔条纹与中心距的关系 186
6.3.3莫尔条纹计数方法 187
6.4大景深视觉检测 188
6.4.1测量原理 189
6.4.2成像系统设计 190
参考文献 196