計(jì)算全息圖制作及再現(xiàn)的新方法研究.pdf

1、全息技術(shù)記錄了物光波的全部信息，能夠?qū)崿F(xiàn)具有物理景深效果的再現(xiàn)成像。計(jì)算全息是運(yùn)用計(jì)算機(jī)生成物光波全息圖技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)編碼實(shí)現(xiàn)光學(xué)全息記錄和再現(xiàn)過程。相比于光學(xué)全息成像，計(jì)算全息成像具有光學(xué)成像環(huán)境條件要求低、可修改性靈活、可存儲(chǔ)性好等優(yōu)點(diǎn)。論文在分析計(jì)算全息技術(shù)的工程應(yīng)用價(jià)值基礎(chǔ)上，提出了一種基于計(jì)算全息技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體真三維虛擬顯示的方法，研究了基于傅里葉變換和菲涅爾衍射變換兩種方法，實(shí)現(xiàn)物光波的計(jì)算全息圖制作過程。比較研究了博奇

2、編碼、黃氏編碼、李氏編碼三種編碼方法的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇采用博奇編碼實(shí)現(xiàn)計(jì)算全息信息干涉記錄和衍射再現(xiàn)過程。
　　論文運(yùn)用3DMax工具軟件、Kinect圖像傳感器，以及Skanect三維模型顯示工具，快速完成實(shí)體三維重建，并利用Meshlab軟件獲取三維對象正交方向上不同視角的一系列投影像。運(yùn)用MATLAB開發(fā)環(huán)境對投影像實(shí)現(xiàn)傅里葉變換，加入隨機(jī)相位與反饋校正因子改進(jìn)迭代運(yùn)算效率，提高衍射效率，獲得平滑的物波頻譜。通過三維圖像切片原理

3、，對獲得的物波頻譜進(jìn)行回轉(zhuǎn)拋物面式抽取樣點(diǎn)，形成三維傅里葉頻譜圖。選擇博奇編碼方式并加入模擬的離軸參考光波，使得計(jì)算全息復(fù)振幅分布成為實(shí)值非負(fù)函數(shù)。運(yùn)用傅里葉逆變換，得到物光波的再現(xiàn)像，有效消除原始像與共軛像的混疊現(xiàn)象。論文借鑒光學(xué)全息成像技術(shù)，通過實(shí)驗(yàn)獲得菲涅爾衍射區(qū)域內(nèi)的衍射最佳距離值和關(guān)鍵因子，制作菲涅耳計(jì)算全息圖。試驗(yàn)結(jié)果表明，該算法實(shí)現(xiàn)程序簡化且運(yùn)行效率高，改善了計(jì)算全息圖再現(xiàn)成像質(zhì)量。
　　論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算全息圖制作