22897.計算與光學(xué)聯(lián)合制作平板周視全息的研究

1、浙江師范大學(xué)碩士學(xué)位論文ScMDissertationofZhejiangNormalUniversity計算與光學(xué)聯(lián)合制作平板周視全息的研究RESEARCHFORCIRCULARVIE刪GPLANEHOLOGRAMBYCOMBININGCOⅣ巴UTERW1THOPTICALHOLOGRAPHY碩士研究生：毋東元MasterDegreeCandidate：ⅥUDong—yuan導(dǎo)師：王輝Tutor：WANGHui中國金華浙江師范大學(xué)Zh

2、ejiangNormalUniversityJinhua，China二零壹肆年三月March，2014摘要三維顯示技術(shù)是一項能夠顯示物體三維立體信息的新技術(shù)，它不僅能提供立體影像供人欣賞，也為人們研究立體視覺和體視顯示器提供指導(dǎo)。人眼的立體視覺包括會聚作用、調(diào)節(jié)作用、雙目視差等。三維顯示技術(shù)可分為立體鏡技術(shù)、自動立體鏡技術(shù)、體三維顯示技術(shù)、全息技術(shù)。全息技術(shù)是最符合人眼自然觀看的三維顯示技術(shù)，包括記錄和再現(xiàn)兩個過程。光學(xué)全息一般分曝光、

3、顯影、定影、漂白等幾個步驟。目前，數(shù)字化全息是全息發(fā)展的主要趨勢，分為利用CCD記錄、計算機模擬再現(xiàn)的數(shù)字全息檢測技術(shù)和采用三維面形檢測技術(shù)獲取物體信息，通過計算機計算出數(shù)字全息圖，而后打印輸出全息圖的計算全息技術(shù)。周視全息突破了傳統(tǒng)全息顯示視角的限制，能夠提供3600的再現(xiàn)像，是最理想的全息顯示技術(shù)，主要分為圓筒型、圓臺型、平板型、反射型和透射型等。圓筒型周視全息是最先提出的光學(xué)周視全息術(shù)。目前，計算機制圓筒型周視全息、周視彩虹全息、

4、周視彩色彩虹全息的算法理論和實驗工作已經(jīng)取得了很大進展。平板周視全息不僅能夠顯示周視再現(xiàn)像，而且方便移動和攜帶，最早是由王典民提出周視彩虹全息的光路設(shè)計思想，此后迎來了蓬勃發(fā)展。對于計算機制平板周視全息，外國研究者是用合成全息的方法實現(xiàn)的，國內(nèi)還沒有相關(guān)研究報告。計算全息能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬和動態(tài)三維物體的顯示，分為三維信息的獲取、計算機計算和編碼、圖像輸出三個過程。編碼方法分為相位迂回型編碼、修正離軸參考光編碼、相息圖編碼等。我們研發(fā)的全息縮

5、微直寫系統(tǒng)能夠快速直接地輸出計算全息圖。計算機制彩虹全息是模擬光學(xué)二步法彩虹全息，利用線全息建立算法模型，通過分離變量法使計算量大大減少。用圓環(huán)狹縫代替窄條狹縫，得到計算機制平板周視彩虹全息的計算模型。三維物體看作由眾多采用點組成，可以采用逐點計算的方法推出全息面上的光強分布函數(shù)，討論了空間頻率與物體尺寸和觀察狹縫之間的關(guān)系，并進行了算法的模擬驗證。針對點云算法計算量繁重的問題，提出體視FFT快速算法，包括三維物體的二維體視圖序列生成算