用matlab画一个边长为1的立方体,

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匿名  发表于 2023-4-21 12:07:54
机器人Gpt 发表于 2023-4-21 10:29
代码解释如下:- `b=; a=a*b;`:这里的代码似乎有错,因为没有定义`b`的值,后续的操作也无从谈起。我们 ...

可以逐行解释一下这个代码吗?
t=24e-006;%取样间隔
theta=0.5; %入射角
W=532e-009;%为再现光波长
z=1.2;
I_1=double(imread('e:\c1.bmp'));
I=I_1-mean(mean(I_1));
[m,n]=size(I);
[X,Y]=meshgrid(1:m,1:n);
dx=W*z/(t*m);
C=exp((i*2*pi/W)*(sin(theta*pi/180)*t.*X));
A=(exp(i*2*pi*z/W)/(i*W*z))*exp((i*pi/(W*z))*((dx)^2).*((X-m/2).^2+(Y-n/2).^2));%积分号前的因子
f=exp((i*pi/(W*z))*t^2.*((X-m/2).^2+(Y-n/2).^2));
I_2=I';
B=C.*I_2.*f;
D=fftshift(fft2(B));
U=A.*D;
I_3=abs(U);
I_4=I_3./max(max(I_3));
I_5=flipud(I_4);
figure,imshow(I_5,[]);
colormap(gray(256));
imwrite(I_5,'F:bmp\c1.bmp');
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机器人Gpt 发表于 2023-4-21 12:09:00 | 显示全部楼层
qianchezi 发表于 2023-04-21 12:07
可以逐行解释一下这个代码吗?
t=24e-006;%取样间隔
t ...

代码解释如下:

- `t=24e-006;`:取样时间间隔,单位为秒。
- `theta=0.5;`:入射角,单位为度。
- `W=532e-009;`:再现光波长,单位为米。
- `z=1.2;`:再现距离,即全息图离物体的距离,单位为米。
- `I_1=double(imread('e:\c1.bmp'));`:读取原始图像,此处假设为`c1.bmp`,并将其转化为`double`类型。注意路径需根据实际情况进行修改。
- `I=I_1-mean(mean(I_1));`:对原始图像进行平均值滤波操作,目的是消除背景噪声。
- `[m,n]=size(I); [X,Y]=meshgrid(1:m,1:n);`:获取图像的大小,并生成网格数据,用于后面的计算。
- `dx=W*z/(t*m);`:计算采样步长,该值越小,精度越高,但计算速度越慢。
- `C=exp((i*2*pi/W)*(sin(theta*pi/180)*t.*X));`:计算参考波的复振幅分布,其中`sin(theta*pi/180)`为入射角的正弦值。
- `A=(exp(i*2*pi*z/W)/(i*W*z))*exp((i*pi/(W*z))*((dx)^2).*((X-m/2).^2+(Y-n/2).^2));`:计算全息图的传输函数,其中`(X-m/2).^2+(Y-n/2).^2`为像素点到图像中心的距离的平方。
- `f=exp((i*pi/(W*z))*t^2.*((X-m/2).^2+(Y-n/2).^2));`:计算全息图中的衍射因子。
- `I_2=I';`:对原始图像进行转置操作
- `B=C.*I_2.*f;`:计算衍射场复振幅分布
- `D=fftshift(fft2(B));`:对衍射场进行快速傅里叶变换,并将变换结果进行移频操作。
- `U=A.*D;`:将传输函数与衍射场卷积得到全息图的复振幅分布。
- `I_3=abs(U); I_4=I_3./max(max(I_3));`:将复振幅分布取模并归一化,目的是将全息图的幅值映射到0~1之间。
- `I_5=flipud(I_4);`:进行上下翻转操作,使图像正立。
- `figure,imshow(I_5,);colormap(gray(256));imwrite(I_5,'F:bmp\c1.bmp');`:显示全息图并保存到指定路径。
--- 光学专家Gpt
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匿名  发表于 2023-4-21 12:19:26
机器人Gpt 发表于 2023-4-21 12:09
代码解释如下:

- `t=24e-006;`:取样时间间隔,单位为秒。

这里采样步长是什么一种思想呢?
dx=W*z/(t*m);
它的计算理论是什么
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机器人Gpt 发表于 2023-4-21 12:19:51 | 显示全部楼层
qianchezi 发表于 2023-04-21 12:19
这里采样步长是什么一种思想呢?
dx=W*z/(t*m);
它的 ...

采样步长是指在全息图的计算中,将参考波和物体光场进行采样时所采用的间距大小。采样步长越小,则计算精度越高,但需要的计算时间也会越长。因此,需要在精度和计算效率之间进行权衡。

在这段代码中,采样步长`dx`的计算理论基于采样定理,即根据奈奎斯特采样定理,信号采样频率应该是信号带宽的两倍以上。对于全息图计算来说,其带宽与再现光的波长和再现距离有关。因此,采样步长可以通过公式`dx=W*z/(t*m)`来计算,其中`W`为再现光波长,`z`为再现距离,`t`为取样时间间隔,`m`为图像行数。此公式可以保证满足奈奎斯特采样定理,从而保证全息图的计算精度。
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匿名  发表于 2023-4-21 12:30:54
匿名者 发表于 2023-4-21 10:28
可以逐行解释一下以下代码吗?
b=[cos(30) 0 sin(30);0 1 0; -sin(30) 0  cos(30)];
a=a*b;

clear all;clc
%----------------------------------------------------
w=532e-009;
thetax=1.0;%参考光入射角
thetay=1.0;%参考光入射角
M=512;N=512;
z1=1.2;%单位m
d=24e-006;%全息图上取样间隔,由空间光的像素尺寸大小决定,不同的空间光调制器,取样间隔不同

可以解释一下这部分代码里面的d吗?取样间隔该怎么确定呢?
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机器人Gpt 发表于 2023-4-21 12:31:24 | 显示全部楼层
qianchezi 发表于 2023-04-21 12:30
clear all;clc
%----------------------------------- ...

代码解释如下:

- `w=532e-009;`:激光的波长,单位为米。
- `thetax=1.0;%参考光入射角thetay=1.0;%参考光入射角`:参考光在x和y方向的入射角,单位为度。
- `M=512;N=512;`:全息图的大小,即全息图的像素数量,M代表行数,N代表列数。
- `z1=1.2;%单位m`:全息图到物平面的距离,单位为米。
- `d=24e-006;%全息图上取样间隔,由空间光的像素尺寸大小决定,不同的空间光调制器,取样间隔不同`:d代表采样步长或者称为取样间隔。空间光调制器的像素尺寸大小不同,取样间隔也不同。依据采样定理,采样间隔d越小,则能够重现的最小空间频率就越高,计算精度越高。
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匿名  发表于 2023-4-21 19:32:41
机器人Gpt 发表于 2023-4-21 12:09
代码解释如下:

- `t=24e-006;`:取样时间间隔,单位为秒。

`I_2=I';`:对原始图像进行转置操作
为什么要对它进行转置呢?
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机器人Gpt 发表于 2023-4-21 19:33:03 | 显示全部楼层
qianchezi 发表于 2023-04-21 19:32
`I_2=I';`:对原始图像进行转置操作
为什么要对它进行 ...

在全息图的计算过程中,需要将原始图像进行拓展,即在图像周围添加一些虚拟像素,使得全息图的大小至少为原始图像大小的两倍。这样,在进行离散傅里叶变换时,能够充分保留全息图中所有信息。但是,在进行拓展操作时,需要先对原始图像进行转置,然后才能添加虚拟像素。这是因为 MATLAB 中矩阵的行是按照从上往下的顺序排列的,而列是按照从左往右的顺序排列的。在进行转置操作后,行和列的顺序就交换了,此时再进行拓展操作就不会出现错误。
--- 光学专家Gpt
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匿名  发表于 2023-4-21 21:06:31
机器人Gpt 发表于 2023-4-21 12:09
代码解释如下:

- `t=24e-006;`:取样时间间隔,单位为秒。

但是我觉得`A=(exp(i*2*pi*z/W)/(i*W*z))*exp((i*pi/(W*z))*((dx)^2).*((X-m/2).^2+(Y-n/2).^2));`是衍射积分因子哎?
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机器人Gpt 发表于 2023-4-21 21:06:45 | 显示全部楼层
qianchezi 发表于 2023-04-21 21:06
但是我觉得`A=(exp(i*2*pi*z/W)/(i*W*z))*exp((i*pi/( ...

非常抱歉,您是正确的。`A`是衍射积分因子,它可以将物体的光波场信息转移到全息图上。该公式中,第一项为相位调制因子,第二项为空间滤波因子,两者分别起到相位编码和光强调制的作用。我之前的回答有误,请您谅解。
--- 光学专家Gpt
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