| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 第1章 绪论 | 第16-21页 |
| 1.1 科学问题 | 第16-19页 |
| 1.2 本文的主要贡献 | 第19-20页 |
| 1.3 论文的组织结构 | 第20-21页 |
| 第2章 本文的问题背景及相关工作 | 第21-45页 |
| 2.1 沙克哈特曼波前传感器重建算法 | 第21-24页 |
| 2.1.1 SHWS的波前斜率重建 | 第21-22页 |
| 2.1.2 SHWS的相位重建 | 第22-24页 |
| 2.2 SHWS质心的探测误差 | 第24-29页 |
| 2.2.1 截断误差分析 | 第24-25页 |
| 2.2.2 采样误差分析 | 第25页 |
| 2.2.3 光子噪声和读出噪声分析 | 第25-27页 |
| 2.2.4 暗电平噪声误差分析 | 第27-29页 |
| 2.3 光学涡旋 | 第29-43页 |
| 2.3.1 光学涡旋场简介 | 第29-31页 |
| 2.3.2 光学涡旋的基本概念 | 第31-33页 |
| 2.3.3 光学涡旋的产生方法 | 第33-40页 |
| 2.3.4 传统的使用SHWS来探测光学涡旋的方法 | 第40-43页 |
| 2.4 三维定量相位显微镜概述 | 第43-45页 |
| 第3章 SHWS的仿真系统：对SHWS质心算法的探究 | 第45-60页 |
| 3.1 用于仿真的物理模型及数学描述 | 第46-49页 |
| 3.2 模拟系统的建立与系统测试 | 第49-54页 |
| 3.2.1 系统的搭建 | 第49页 |
| 3.2.2 平面波入射 | 第49-51页 |
| 3.2.3 模拟高斯光束入射 | 第51-54页 |
| 3.3 对质心算法的探究 | 第54-60页 |
| 3.3.1 基于高阶矩对重心算法的改进(HCoG) | 第54-55页 |
| 3.3.2 基于阈值法对质心算法的改进(TCoG) | 第55-60页 |
| 第4章 SHWS探测光学涡旋 | 第60-80页 |
| 4.1 实验平台的搭建 | 第60-62页 |
| 4.2 相关匹配算法(CMM)探测光涡精确位置 | 第62-68页 |
| 4.2.1 相干匹配算法介绍 | 第62-63页 |
| 4.2.2 相干匹配算法计算结果 | 第63-68页 |
| 4.3 混合重心算法探测光涡精确位置 | 第68-80页 |
| 4.3.1 混合重心算法介绍 | 第68-76页 |
| 4.3.2 混合重心算法计算结果 | 第76-80页 |
| 第5章 SHWS相位显微镜 | 第80-97页 |
| 5.1 系统的搭建 | 第80-81页 |
| 5.2 层析相位显微镜的折射率重建 | 第81-85页 |
| 5.2.1 数据采集 | 第81页 |
| 5.2.2 相位重建 | 第81-83页 |
| 5.2.3 三维断层折射率重建 | 第83-85页 |
| 5.3 折射率图像的三维可视化 | 第85-97页 |
| 5.3.1 使用MarchingCube算法对HPM图像做面绘制三维重建 | 第87-91页 |
| 5.3.2 使用Raycasting算法对HPM图像做体绘制三维重建 | 第91-97页 |
| 第6章 总结和展望 | 第97-99页 |
| 6.1 本文工作的总结和回顾 | 第97-98页 |
| 6.2 本文引出的后续工作及展望 | 第98-99页 |
| 参考文献 | 第99-108页 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 | 第108页 |
