В статье рассматривается обобщенный алгоритм двумерного субпиксельного сканирова-ния для увеличения разрешения при записи цифровых голограмм. В данном подходе формиру-ется набор кадров с низким разрешением, из которого синтезируется высокоразрешающий растр, c числом пикселей, равным общему числу пикселей низкоразрешающих кадров. Это необходимо для разработки цифровых голографических систем с пространственным разреше-нием 1000…3000 лин/мм и более. Однако время синтезирования кадра является существенным ограничением для использования подобных алгоритмов. Для синтеза высокоразрешающего растра необходимо находить решение системы линейных алгебраических уравнений большой размерности. Для ускорения вычислений система уравнений преобразуется к блочно-ленточному виду, что позволяет значительно повысить производительность вычислений. Нахождение решения системы уравнений производится для каждого блока независимо. Это позволяет использовать в качестве вычислителя графический процессор, выполняющий парал-лельные вычисления (технология GPGPU/CUDA).Данный подход позволяет значительно ускорить время синтеза высокоразрешающего изображения и выполнять его в режиме реального времени. Предложенный метод повышения разрешающей способности матричных фотоприемников может быть использован при решении широкого класса прикладных задач голографической интерферометрии и построения высоко-точных оптических систем измерения рельефа.

1 630073, РФ, г. Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20 В статье рассмотрены особенности построения цифровых голографических систем реаль-ного времени. Произведена оценка технических характеристик предлагаемой цифровой голографической системы. Система позволяет производить запись, восстановление и об-работку цифровых голограмм. Особенностью рассмотренной голографической системы является применение графических ускорителей для обработки цифровых голограмм, что позволяет эффективно использовать ее при параллельных вычислениях. Цифровая голо-графическая система состоит из оптической схемы на основе интерферометра Тваймана-Грина, устройства управления вносимого в опорный фронт сдвига и вычислительного комплекса с графическими ускорителями Nvideo Quadro FX1700. Для обработки цифро-вых голограмм применена технология Nvideo Cuda 6.5 Toolkit. Работа графических уско-рителей производится в конвейерном режиме под управлением надстройки Cuda 6.5 Toolkit. Это позволяет получить быстродействие обработки цифровых голограмм до 30 к/с, что дает возможность реализации измерений в режиме реального времени. Интер-ференционные картины регистрировались при ручном и автоматическом режимах фото-камеры. Значения выдержки и чувствительности подбирались опытным путем для полу-чения максимального контраста интерференционных картин. Предоставляются широкие возможности для исследования различных объектов оптическими методами с разрешаю-щей способностью, определяемой малой длиной волны оптического излучения, характе-* Статья получена 1 сентября 2014 г. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследо-ваний по гранту № 14-08-01100. Тема гранта «Цифровая голографическая интерферометрия реаль-ного времени для экспериментального исследования напряженно-деформированного состояния динамических объектов».

1 630073, РФ, г. Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20 Алгоритмы анализа интерференционной структуры на основе фазовых сдвигов широко используются при создании интерференционных измерительных систем. Метод фазового сдвига основан на получении интерференционной структуры при изменении фазы опор-ной волны на известные значения. Точность существующих алгоритмов анализа зависит от точности установки фазовых сдвигов. Однако, на практике сложно определить точное значение фазового сдвига из-за ошибки фазосдвигающего устройства. В этой статье опи-сывается новый алгоритм для расшифровки интерференционных картин со случайными фазовыми сдвигами. Алгоритм основан на анализе траектории интерференции сигналов с использованием метода главных компонентов. Алгоритм использует три интерференци-онные картины с произвольными фазовыми сдвигами для нахождения разности фаз ме-жду опорным и объектным волновыми фронтами. Корректность работы алгоритма про-верялась путем расшифровки синтезированных и экспериментальных интерферограмм. С этой целью были синтезированы три интерферограммы с известными фазовыми сдвига-ми, которые потом расшифровывались по предлагаемому в статье алгоритму. Точность расшифровки в этом случае получается не хуже, чем при расшифровке с известными фа-зовыми сдвигами. При расшифровке интерферограмм, полученных экспериментально, точность расшифровки получается значительно выше, так как истинную величину вно-симых фазовых сдвигов достаточно трудно определить по реальным интерферограммам из-за наличия шумов и искажения профилей интерференционных полос. Отметим, что * Статья получена 1 июля 2014 г. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследо-ваний по гранту № 14-08-01100. Тема гранта «Цифровая голографическая интерферометрия реаль-ного времени для экспериментального исследования напряженно-деформированного состояния динамических объектов».