基于MATLAB的3D全息及計(jì)算全息圖的編碼和再現(xiàn)研究.pdf

1、近年來，3D立體顯示技術(shù)發(fā)展迅速，全息顯示技術(shù)因其能夠記錄光波的完整信息，成為用于3D顯示的最佳方式。其中，實(shí)現(xiàn)計(jì)算全息所要求的環(huán)境條件遠(yuǎn)比實(shí)現(xiàn)光學(xué)全息寬松，因此，用計(jì)算全息技術(shù)來制作全息圖和實(shí)現(xiàn)3D再現(xiàn)正成為未來的發(fā)展趨勢(shì)。
　　 本文主要闡述了計(jì)算全息技術(shù)的發(fā)展過程，介紹了計(jì)算全息術(shù)及3D立體顯示技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況。給出了計(jì)算全息圖的三種分類方法、計(jì)算全息術(shù)建立的基礎(chǔ)理論以及計(jì)算全息圖的兩類編碼方法——迂回相位編碼法和修正

2、離軸參考光編碼法。將計(jì)算全息圖的兩種編碼方法用于菲涅爾全息圖和傅里葉變換全息圖的計(jì)算機(jī)生成，通過MATLAB軟件編程，獲得物體的計(jì)算全息圖并進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬再現(xiàn)，分析比較了這幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。其中，對(duì)傅里葉變換全息圖分別用羅曼Ⅲ型編碼法和修正離軸參考光編碼法（博奇編碼、黃氏編碼、李氏編碼）進(jìn)行了制作和模擬再現(xiàn)。對(duì)迂回相位編碼法和修正離軸參考光編碼法（以博奇編碼為例）在同等條件下所需的計(jì)算時(shí)間進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析。對(duì)修正離軸參考光的三種編碼方法進(jìn)

3、行了再現(xiàn)像的質(zhì)量（圖像亮度和信噪比）的數(shù)據(jù)分析。對(duì)菲涅爾計(jì)算全息圖分析了菲涅爾衍射分布的兩種計(jì)算方法——卷積算法和傅里葉變換算法，用博奇型編碼方法分別制作了灰度圖像和彩色圖像的計(jì)算全息圖，用傅里葉變換算法對(duì)其模擬再現(xiàn)，并通過濾波處理獲得較好的再現(xiàn)像。
　　 重點(diǎn)研究實(shí)現(xiàn)3D顯示的計(jì)算全息方法——物點(diǎn)散射法、多視角投影法和層析法。用層析法模擬具有簡(jiǎn)單深度的3D物體，通過編程運(yùn)算得到不同深度的再現(xiàn)像。針對(duì)多視角投影法，設(shè)觀察點(diǎn)固定不