基于数字全息和计算全息的动态三色全息三维显示

为了实现数字全息图和计算全息图再现像的融合,将数字全息、计算全息与空间光调制器相结合,构建了一个数字化动态三色全息三维显示系统,用数字全息术记录实际物体的全息图,用计算全息术计算得到虚拟物体的全息图,然后将2种全息图输入到空间光调制器中.结果显示:通过空间光调制器的衍射,在空间中得到虚拟信息与实际信息融合的再现像.该方法实现了数字全息图和计算全息图再现像的融合,达到了增强真实物体的三维显示效果.     

基于TN-LCSLM的计算全息实时再现

分析了计算全息图编码原理,介绍了用MATLAB编程计算全息编码的主要步骤.用Matlab模拟了计算全息图的再现结果.将编码全息图实时输出到高分辨扭曲向列型液晶空间光调制器(TN LCSLM)上,和傅里叶变换透镜、滤波器、CCD等组成计算全息实时再现系统,实现了全息图的实时再现.最后,分析了提高再现像质量的方法.     

用DMD光学再现全息图的研究

构建了以电荷耦合器件(CCD)为全息记录设备,数字微反射器（DMD）为光学再现设备的数字全息系统.从计算全息图和CCD记录全息图两个方面研究了用DMD光学再现物光场.实验结果表明两种情况下DMD都能很好地再现出物光场,计算机制全息图的再现像质量要比CCD记录全息图的要好些.对CCD直接记录的全息图进行边缘锐化后,其再现像的对比度增强,再现质量得到显著改善.这些实验结果有利于该技术应用于实时干涉计量等工程领域,具有潜在的实用前景.     

点光源菲涅耳二元全息图再现像质的分析

对点光源菲涅耳二元全息图再现像进行了量化分析，同正弦菲涅耳全息图再现像比较，二元全息再现时除了背景噪声增大及出现高级次的像以外，像质基本不变并提高了衍射效率．这一结果为计算机制全息的实际应用开辟了一条新的思路．     

用Matlab软件和LCD实现数字全息图的制作和再现

应用Matlab语言和液晶空间光调制器(LCD)实现了计算机全息图的快速制作,并对绘制出的傅里叶型计算机全息图进行了计算机模拟再现.结合博奇型和罗曼Ⅲ型不同的编码方法,讨论了应用Matlab语言制作计算机全息图的原理、方法和步骤,并分析了LCD器件的作用和局限.实验证明,这一方法与用传统语言编程和绘图的方法相比,可以减少3/4的计算量,输入一幅图像在电脑上运行,数秒钟后便可画出编码图和再现像.     

灰度和二值全息图的再现对比研究

使用MATLAB语言制作了二值的罗曼Ⅲ型和灰度的博奇型全息图。并对现有的罗曼Ⅲ型编码全息图进行了改进。在重现实验中对改进后罗曼Ⅲ型与博奇型全息图的重现像进行了对比,结果表明改进后的罗曼Ⅲ型全息图不仅保持了在制作和存储方面的优势且重现效果也要优于博奇型全息图。     

计算机与光学相结合的体视全息三维显示

在计算机制全息技术和光学全息技术的基础上,研究用计算机-光学方法联合制作体视全息三维立体显示技术.根据人眼立体视觉原理获取三维物体带有视差信息的体视图,通过计算机计算得到计算全息图H1;将H1严格对位,用激光再现获得带有视差信息的再现像,并以此再现像为对象,用光学全息的方法拍摄彩虹全息图H2;用白光再现H2,通过双眼综合出三维立体图像.在全息图的计算过程中,采用快速傅里叶变换算法提高了计算速度,将计算全息与光学全息相结合,发挥了各自的优势.     

数字全息再现像质的改善

基于数字全息基本理论,设计并建立了离轴反射式数字全息记录光路,对不透明骰子进行了记录,并采用菲涅耳近似法数值再现.从数字全息图的记录、零级衍射的消除、再现像的图像增强三个方面展开实验.实验结果表明,数字全息再现像的质量可以得到有效的改善.     

离轴参考光计算全息图的制作

对离轴参考光计算全息图的制作进行了研究.基于光学离轴参考光全息原理,对全息干涉场的空间频谱进行分析,得出了离轴参考光全息图的相关参数;用计算机分别模拟物光波和参考光波,设计全息图的相关参数,采用快速傅里叶变换算法,通过计算得到离轴参考光计算全息图;用激光再现获得全息再现像.形成用计算机制作离轴参考光全息图的理论与方法,并进行了实验验证.     

单波长激光记录三维物体彩色反射全息图

银盐全息干版的乳胶收缩将导致其记录的反射全息图再现光的波长漂移.利用这一效应,提出一种记录彩色反射全息图的新方法.首先,利用三原色激光(632.8 nm,514.5 nm,488 nm),记录彩色物体的菲涅耳全息图,以此得到彩色物体的三原色分色像;然后利用单色光(632.8 nm)分别再现3个分色像,并在单色全息干版上记录其反射全息图,并分别对3个反射全息图进行不同的收缩处理,使其再现波长漂移到记录时的三原色波长;最后将3个反射全息图叠合形成夹层全息图即可再现出彩色像,并进行了实验验证.     

相移数字全息技术中相移误差对全息图数字重现的影响

在相移数字全息技术中，分别采用二步算法、三步算法、四步算法及全息数字相减技术，实现了对相移数字全息图数字的重现．通过对比由于参考光束的相移误差在不同情况下重现像的质量，表明二步算法比已有的算法能得到质量更好的重现像．     

基于数字全息术的粒子定位测量

将数字全息术应用于粒子场测试,数字全息术中采用电荷耦合成像器件CCD记录全息图,采用计算机模拟再现所记录的粒子场中粒子的一些定量信息.阐述了同轴数字全息的基本概念、原理、方法及其在粒子定位测量中的应用,并进行了计算机仿真与实验研究,证明了该方法的适用性.     

基于数字全息的图像置乱的研究

基于用数字全息对图像进行置乱及复原的基本原理,提出了一种基于数字全息的图像置乱方法,并通过实验证明了本方法的置乱和复原效果．     

离轴全息数字再现中零级衍射斑的消除

为了保证再现像清晰的细节再现,同时降低全息记录对CCD的要求,本文提出一种基于图像相减的消除离轴全息零级衍射斑的方法,同时用计算机模拟实验.结果表明,该方法简单快捷,即使在零级像和共轭像严重重叠的情况下,也能较好地消除零级像的影响.因此可用于全息的实时检测,且不会造成信息丢失.     

全息实时检测中零级衍射斑的消除

在全息流水线检测中,为了保证再现像细节的清晰再现,同时降低全息记录对CCD性能的要求,采用图像相减法消除离轴全息零级衍射斑,并对实际结果进行处理。实验表明,该方法简单快捷,并且在零级像和其他级次像严重重叠的情况下,也能较好地消除零级像的影响。因此可用于全息的实时检测,且不会造成信息丢失。     

减小纯位相型计算全息图量化误差的一种新编码方法

针对纯位相型计算全息图量化误差问题，提出了一种新的编码方法。其主要理论根据基于在复平面上可将一复矢量分解成任意两个复矢量之和。在编码时，将一个编码单元分割成两个子单元，其子单元占该编码单元面积的比值及其刻蚀深度分别由这两个复矢量的模和位相来确定。由于矢量分解是在一椭圆上进行的，所以在相角的选择上有一定的灵活性，便于减小位相量化误差。从模拟结果看，应用这种新的编码方法所得到的再现像有较高的质量，如较高的衍射效率、较大的信噪比以及较好的均匀度。     

全视差点阵合成全息图

将合成全息记录和计算机数字处理技术相结合,利用计算机准确、有效地收集三维物体的全视差光强分布信息,对其编码,并用单色激光器将物上可见的不同面元的全视差编码信息依次记录在同一张全息片的不同点区域.结果表明,得到的全息片用普通灯光照明时,双眼可分别接收到两个视角的原物的光强信息,观察到一个立体再现像,眼睛在视区内横向或纵向移动时,能看见物体的全视差再现像.     

数字离轴全息实验系统及其零级像分析

针对数字全息术中记录介质分辨率制约物参光的最大夹角给实验系统搭建带来的问题，提出一种数字离轴全息记录系统．该系统是将低频全息衍射光栅作为分光元件引入数字全息系统，利用光栅衍射的0级和＋1／-1级形成离轴全息记录光路，同时对再现像中零级进行了理论分析，并进行实验研究实验结果证明了该系统的可行性，并且具有光路系统简单、操作容易等特点．     

用数字图像处理方法增强全息再现像

数字全息中直透光和共轭像的去除是影响到全息能否得到更广泛应用的关键因素。介绍了全息图像中数字图像的基本原理,就数字图像的处理方法进行了探讨。     

菲涅耳全息图的计算机生成及数字重现

本文研究菲涅耳(Fresnel)衍射积分的两种计算机模拟算法,分别用卷积算法和傅里叶变换算法实现菲涅耳积分,阐述了两种算法的优点和缺点。尝试将计算全息与数字全息相结合,模拟光线的菲涅耳衍射传播,用计算机生成菲涅耳全息图,并由所生成的全息图再现出原始图像,完成全息图的数字重现,真正实现整个全息记录和重现过程的计算机模拟。