Untersuchungen zur Kompression digitaler Hologramme für eine effektive Übertragung oder Speicherung in der holografischen Messtechnik

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Thomas Kreis
• Subject Area: Measurement Systems
• Term: from 2003 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5408771

In der digitalen Holografie werden die optisch erzeugten holografischen Mikrointerferenzmuster mittels eines CCD-Arrays aufgenommen, als digitale Daten gespeichert und anschließend im Rechner numerisch Amplitude und Phase des Objektwellenfeldes rekonstruiert. Die Dreidimensionalität der Wellenfelder und der Zugang auch zur optischen Phasenverteilung ermöglicht ein weites Spektrum von messtechnischen Anwendungen. Hierbei wird die Entwicklung einerseits zu kleinen mobilen vom Rechner getrennten Aufnahmeeinheiten - holografiefähige Digitalkameras - andererseits zur Aufnahme von Hologrammserien und deren Übertragung in einem "Remote-Science"-Konzept gehen. In beiden Fällen - Speicherung und Übertragung - stellt die Datenmenge im Hologramm ein ernstes Problem dar, welches durch eine geeignete Datenkompression zu lösen ist. Da für allgemeine Bilder geeignete Kompressionsstandards wie JPEG für digitale Hologramme ungeeignet sind, sollen in dem hier beantragten Vorhaben spezifische für digitale Hologramme geeignete Kompressionsverfahren entwickelt werden. Dazu sind die Datenstrukturen in digitalen Hologrammen zu analysieren und die Standardbausteine von verlustlosen und verlustbehafteten Kompressionsverfahren zu untersuchen. Besonders spektralanalytische und wavelet-basierte Verfahren erscheinen hier vielversprechend. Auch eine Vorverarbeitung der digitalen Hologramme vor der Datenkompression muss ins Auge gefasst werden. Kriterien zur Bewertung der erreichten Kompression sind zu erarbeiten, die entwickelten Verfahren sind auf deren Grundlage kritisch zu vergleichen.

• DFG Programme: Research Grants