大视角数字全息的研究

提出一种新的数字全息方法实现大视角彩虹全息的制作。根据两步法彩虹全息原理，用计算机制作彩虹全息图的H1，并用镜像折叠的新算法将大幅的全息图折叠成一幅较小的全息图。输出微缩后成为一个高密度的全息图。光学方法制作H2时，必须配以合适的平面镜，使再现的光波按光的可逆原理展开成原状。该种镜像折叠的方法巧妙地把计算机制全息与光学全息相结合，吸取了两者各自的优点，实现了大视角数字全息的制作。理论及实验结果表明该方法既解决了大幅度计算机制全息图的输出问题，又使相同信息量的数据容量大大减少，为计算全息图用于立体显示的研究开辟了一条新的途径。     

数字全息图像处理技术研究

本文从理论和实验研究了数字全息图像处理技术。记录采用离轴数字全息光路,预处理算法采用数字相减法,再现利用菲涅尔变换算法做衍射数值计算。实验结果表明,本文的研究方法能成功获取数字全息图像并进行数字全息图像再现。     

计算全息应用于平视显示器的技术研究

本文旨在探索计算全息技术在机载平视显示器中应用的途径，解决一些关键问题。为此初步设计了一套运用计算全息的无闪烁全息平视显示器，拟合出计算全息面上物波函数数学表达式，设计并制作出起波前变换作用的计算全息图，并进行了实验验证。     

基于FPGA的计算全息算法实现与优化

为了提高计算全息的计算速度,提出了一种基于菲涅尔计算全息算法和FPGA硬件描述语言的计算全息图的快速算法——"循环迭代算法"。先简要介绍计算全息的基本算法,重点介绍采用并行处理方式的速度优化方案。最后在不影响计算全息处理速度的前提下,提出计算全息设计VHDL优化编程方案。实验结果表明用FPGA技术实现分辨率为50×50的全息图是传统MATLAB实现的165倍。     

计算全息快速获得不同形式再现像的研究

为了提高计算全息的运算效率,提出了一种新的计算全息快速获得不同形式再现像的算法,此算法只需对实验物体的傅里叶频谱进行一系列坐标变换,便能够实现对再现像的上下翻转、旋转、切变等操作,从而大大简少了计算量,并进行了实验验证.结果表明,这种新的算法是切实可行的.     

基于开放运算语言加速的数字全息卷积重建算法实现

针对数字全息重建算法计算速度慢、实时应用能力弱以及现有GPU加速策略跨平台移植性差等问题，该文提出一种利用开放运算语言(OpenCL)架构提高数字全息重建算法执行效率的方案。该方案充分利用OpenCL架构的异构协同计算能力，对数字全息卷积重建算法进行CPU+GPU的异构运行设计，并采用数据并行模式编程实现。针对不同分辨率数字全息图、不同GPU加速平台的测试结果表明，该加速策略的平均执行时间均比CPU低1个数量级，最高总加速比达到54.2，并行运算加速比甚至高达94.7，且具有规模增长性及良好的跨平台特性，加速效率显著，更加适用于数字全息技术的工程化实现及实时性应用场合。     

计算机与光学方法相结合的彩色彩虹全息术

提出了计算机制全息与光学全息相结合制作彩色全息图的彩色彩虹伞息术.通过计算机对彩色图像进行自动分色,制作红、绿、蓝3幅丰计算全息图H1,以H1的再现像为对象,用激光制作彩色彩虹全息图H2,用白光再现获得彩色再现像.该方法把汁算机制全息与传统的光学全息相结合,发挥了计算全息与光学全息的优势.在全息图的计算中采用了快速傅里叶变换,加快了计算速度.给出了理论分析和实验结果.     

基于深度学习的计算全息显示进展

计算全息作为一种三维显示手段，能够基于衍射计算实现对目标光场的精确重建，在元宇宙通讯、AR/VR头戴显示、车载抬头显示等方向均有着重要的应用。如何实现高速且高质量的相位全息图生成是计算全息领域发展的关键问题，也是当前该方向的重要研究课题。近年来，深度学习技术的飞跃式发展为上述问题的解决提供了一条新的技术路径。本文介绍了计算全息技术的基本原理及算法分类，综述了近年来所提出的基于深度学习的计算全息解决方案，比较了各类方案的优势与不足，展望了深度学习技术在计算全息领域的发展与挑战。     

数字化全息及其在三维显示和检测中的应用

从三维显示和检测的角度回顾了数字化全息研究的发展与现状.首先简要介绍了在三维显示的应用中计算全息的编码原理,以及全息图数字化再现的几种算法.给出了计算全息一般的制作方法,对典型的光电全息记录光路进行了分析,然后对数字化全息在三维显示和全息影视中的应用研究进行了讨论.分析了几种数字化全息显示装置,包括数字全息打印机,声光调制型的全息影视系统和空间光调制器型的全息影视系统.最后对数字全息三维显示技术的未来进行了展望.     

基于全息相关系数矩阵的匹配算法

基于最大灰度互相关的匹配算法是航天图像匹配中最常采用的算法,但它具有计算量大、实时性差的缺点.本文提出的全息相关匹配算法是一种基于最大互相关算法的创新,通过在参考图制备阶段构造全息相关系数矩阵,并在匹配阶段获取实时图相对选定子块的全息映像,使匹配的计算量大大减少.由于新算法兼顾了匹配峰形状与幅值的信息,从而在保证匹配精度的情况下,使抗干扰能力也得到增强.试验证明,此算法具有比最大互相关算法更好的性能.     

OEMCM中光互连布局算法的研究

本文着重于具有FSOI结构的OEMCM的光学互连及其布局算法研究.针对具有CGH的FSOI系统中的互连布局特点,提出一种有效互连布局算法.运用该算法对典型的大规模互连网络示例进行的运算结果表明,该算法不仅能够有效地解决这种FSOI系统中的网络互连具有一定空间局限性的问题,而且与已有的其它互连布局算法的计算机模拟结果相比,本文的算法在布局结果、算法的收敛性等方面具有明显的优点.     

数字再现三维物体菲涅耳计算全息的研究

提出了一种用计算机产生和再现三维物体离轴菲涅尔（Fresnel)全息图的数字方法。采用Born近似法则建立了理想三维的物体模型；利用博奇（Burch)编码方法制作了此三维物体的计算全息图。通过卷积和快速傅立叶变换（FFT）的方法计算衍射积分，以数字聚焦的方法进行再现，通过改变再现距离，获得了三维物体各截面的再现像。直接利用数字滤波技术消除了虚像和零级像，得到了清晰的实像，给出了此三维物体的计算全息图及其不同截面的数字再现结果。     

计算机制点光源菲涅耳全息图的快速算法研究

本文在计算机制全息图的理论基础上 ,以点光源菲涅耳全息图为例提出利用微小变量法来计算物点与全息图样点之间的距离 ,从而加快了计算输出全息图的速度。为实际物体的全息图的快速制作奠定了基础     

基于FPGA技术的计算全息研究

为了提高计算全息图的运算速率,根据现场可编程门阵列技术的并行处理特性,提出了一种基于现场可编程门阵列技术的计算全息实现方法.利用该方法分别制作了点光源和2维图像的菲涅耳计算全息图,并由所生成的全息图再现出原始图像.结果表明,用现场可编程门阵列技术实现分辨率为50×50的全息图的运算速度是传统MATLAB实现的165倍.该研究结果对实现计算全息的实时性具有重要的意义.     

电子束直写计算全息图

报道了采用电子束直写制作计算全息图 (CGH)的新方法 ,该方法与传统的计算全息图制作方法相比可以明显提高CGH再现的像质 (信噪比和对比度 )。给出了两种制作方法的对比实验结果 ,同时就量化编码误差对CGH信噪比的影响进行了理论分析。     

利用纯位相计算全息图实现位相函数相加的光学安全技术

提出一种利用纯位相计算全息图实现光学安全和防伪方法。这种方法将记录相息图时在全息图面上对应的位相分解成两部分 ,分别制成两张纯位相计算全息图。单独再现每一张全息图时无法观察到原物体信息 ,而将两全息图对准合在一起时 ,则可在计算全息图的观察面上得到原来的物体信息。可以将其中的一张全息图作为解码标准 ,从而依据是否可以与之共同解出某一特定的信息来判断全息图的真伪。     

双通道计算全息及仿真再现

本文在单通道罗曼Ⅲ型计算全息的基础上 ,介绍了双通道计算全息的编码原理和制作技术 ,并用计算机仿真得到了双通道计算全息图的再现像 ,实现了双通道计算全息制作再现全过程计算机处理 ,为评价编码方案和再现像像质提供了有效的方法     

银盐明胶计算全息图的软模复制方法研究

提出一种复制银盐计算全息图（SHCGH）的新方法，在SHCGH母板上浇注一张橡胶软模板，软模再经第二次浇注，将CGH浮雕结构转移到各种物件表面。对复制品与母板的浮雕深度转移进行了测量，并通过选择第二次浇注材料，改善了复制品的光学再现效果。