計(jì)算機(jī)生成全息圖的快速硬件算法與光電重建.pdf

1、作為三維顯示的最佳方法,計(jì)算機(jī)生成全息(CGH)正在成為研究熱點(diǎn)。計(jì)算機(jī)生成全息擺脫了傳統(tǒng)光學(xué)全息在拍攝和再現(xiàn)過程中的種種束縛,為即將到來的三維顯示時(shí)代提供了一種更快速、更便捷、更經(jīng)濟(jì)的數(shù)字技術(shù)。目前,利用通用計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以在很短的時(shí)間內(nèi)獲得大幅面的CGH圖片,但是這個(gè)速度距離實(shí)時(shí)顯示還很遙遠(yuǎn)。由于專用硬件電路往往可以獲得數(shù)十倍于通用計(jì)算機(jī)的處理速度,因此將生成CGH的軟件算法移植到硬件中去是未來的發(fā)展趨勢(shì)。 本文首先探討了多種

2、CGH的生成算法原理。將CGH的生成過程拆分成離散衍射公式、全息編碼和二值化方法三大部分,針對(duì)每一部分都做了多種算法的比較研究,編寫相應(yīng)的Matlab程序進(jìn)行模擬,從中找出可以兼顧效率和效果的算法組合。利用這樣的組合成功建立了三維物體的CGH,并進(jìn)行了數(shù)字模擬再現(xiàn)。 其次,在平面激光器和LCoS組建的光電再現(xiàn)平臺(tái)上真實(shí)再現(xiàn)了多張利用不同全息編碼方式生成的CGH,并且依照光電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自身的物理特性,對(duì)CGH的生成算法做了改進(jìn)。