Digital Holography with Increased Space-Bandwidth Product

• Applicant: Professor Dr. Ralf Bernhard Bergmann, since 7/2013
• Subject Area: Measurement Systems
• Term: from 2009 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 137997596

Das Ziel dieses Projekts ist es, die Nachteile geringer Auflösung und kleiner Aperturen, oder allgemein ausgedrückt, eines geringen Raum-Bandbreite Produkts, in der Digitalen Holographie (DH) zu überwinden. Um dieses Ziel zu erreichen soll ein generalisiertes Modell zur Kombination mehrerer Hologramme, die an beliebigen Positionen aufgenommen wurden, zu einem hochaufgelösten, großflächigen Hologramm entwickelt werden. Dieses Modell beinhaltet nicht nur die Spezialfälle der synthetischen Aperturen (SA) und der super resolution image reconstruction (SR), sondern ermöglicht darüber hinaus erweiterte Freiheitsgrade in der Wahl der einzelnen Aufnahmepositionen. SA- und SR-Methoden können so gleichzeitig eingesetzt werden und auch Verkippungen des CCD-Sensors können genutzt werden.Von diesem Modell abgeleitet sollen Methoden zur Kombination, Rekonstruktion und Rauschunterdrückung der Hologramme entworfen werden. Während anfänglich genau bekannte Verschiebungen und Verkippungen verwendet werden, sollen diese Werte später aus den Hologrammen selbst gewonnen werden. So soll es ermöglicht werden Hologramme auch dann zu kombinieren, wenn die genaue Aufnahmeposition unbekannt ist. Eine langfristige Vision, deren Umsetzung aber noch nicht in diesem Projekt erfolgt, ist ein holographischer Handscanner. Dieser kann vom Benutzer um ein Objekt herumgeführt werden, während eine Vielzahl Hologramme aufgezeichnet und zu einem großen, hochaufgelösten Hologramm kombiniert werden. Nach Entwicklung des Modells und der zugehörigen Methoden wird die DH die Vorteile von klassischer Holographie (hohes SBP) und digitaler Holographie (keine Verbrauchsmaterialien, keine Entwicklung des Films, numerische Rekonstruktion) vereinen. Dies wird sowohl neuartige Anwendungen für die DH ermöglichen, als auch die Qualität der Resultate heute schon genutzter Verfahren verbessern.

• DFG Programme: Research Grants
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Christoph von Kopylow, until 7/2013