基于干涉法的计算全息图的生成

三维技术已经越来越广泛地应用于计算机图像学中。近年来,全息又成为制作高质量3D图像最为普遍的方法。文中主要讲述了光全息的有关知识,并讨论了基于干涉全息图的计算方法。以点光源的计算全息方法为例,利用计算机模拟光干涉,并计算出各点光的相位,生成了基于干涉的点光源的全息图。     

基于牛顿迭代法的计算全息干涉图仿真

介绍了计算全息干涉图制作的基本原理,并根据实现原理设计相应的计算机仿真算法实现各类波面计算全息干涉图绘制。算法主要基于牛顿迭代法思想。在全息图面上搜索满足二元全息函数基本方程的点以获取干涉条纹的具体坐标位置,并将它们连成线或者绘制与y轴平行小线段构成计算全息干涉图。给出了MATLAB平台上球面波、锥面波及螺旋形波面的计算全息干涉图。该算法提供了制作计算全息干涉图的新手段,同时仿真结果也表明这是一种高效快捷的实现方法。     

分数傅立叶全息图的算法研究及系统实现

将分数傅里叶变换引入到全息图的计算中,提出一种分数傅立叶变换产生计算全息图的方法,并利用拆卸的投影装置搭建出以空间光调制器DMD为核心的全息显示光学系统并获得了分数傅里叶变换计算全息图在该系统下的全息显示效果及计算机模拟效果。     

并行处理在计算全息中的应用

根据菲涅尔计算全息循环迭代算法,得到了一种适合VHDL硬件描述语言的计算全息算法,将并行处理的思想引入到计算全息技术中,提出了一种基于FPGA并行处理的计算全息图实现方法,提高了运算速度。最后通过仿真得到了计算全息图,并成功再现,结果证明该方法可以实现计算全息图的制作。     

分数傅里叶全息图的算法研究及显示

为了快速获取更好的全息图显示效果,在研究了分数傅里叶变换与菲涅耳衍射光场的紧密联系的基础上,首先给出了一种分数傅里叶变换的快速数值算法,并将分数傅里叶变换应用到计算全息图中提出了一种用于计算全息图的分数傅里叶变换方法;然后分析了用这种记录全息的方法得到的全息图优越于传统的傅里叶变换获得的全息图,同时给出了计算机的模拟实验结果;最后利用拆卸的投影装置搭建出了以空间光调制器——DMD (数字微镜装置)为核心的全息显示光学系统,并在该系统下获得了用分数傅里叶变换计算得到的全息图的全息显示结果。     

计算全息图的球面重现

该文研究重现于球面的计算全息图(CGH)的生成和重现。当用平面波照射傅里叶全息图时,所重现的图像一般显示在平面上。该文利用坐标变换方法实现显示于球面的二维图像的计算全息图的生成,并由所生成全息图得到原始图像,从而实现整个全息记录和重现过程的计算机模拟。二维图像重现于球面实际上产生了三维显示,因此该文所提到的方法在从计算全息图重现三维图像方面起到了重要的作用。     

一种计算机制全息图快速运算算法

计算机制全息图的计算速度影响了全息三维显示技术的实用化。鉴于此,提出了一种计算机制全息图快速计算方法。通过分析发现传统全息图存在大量冗余信息,采用空间冗余光波去除方法,利用人眼跟踪技术实时确定子全息图范围,并将二步算法思想用于子全息图计算,计算行列贡献分量。由于仅计算子全息图,将大范围冗余光波数据忽略,大大减少了全息图计算量,同时二步算法的引入去除了大量冗余计算,全息图的运算速度明显提高。实验证明,这种算法是行之有效的,且计算速度比二步算法提高了10倍左右。     

DMD全息系统重构灰度级分数傅立叶全息图

论文提出一种基于DMD投影系统的全息重构系统,用VC++实现分数傅立叶变换全息图生成平台并生成灰度全息图,由DMD全息系统实现灰度级分数傅立叶变换全息图重构,验证了DMD全息系统的可行性。此系统可为动态全息显示提供硬件基础。     

基于DMD和分数傅里叶的动态全息体视图显示

体视全息术是一种准三维显示技术,较之传统全息图,体视全息图大大降低了记录物体三维信息的数据量,使得计算机生成体视全息图成为可能,而空间光调制器SLM的不断发展也推动了全息显示系统的发展.分析了数字微镜器件DMD对光场的调制特性,将分数傅里叶变换算法用于体视全息图的生成,提出一种基于DMD的全息显示系统,实现了分数傅里叶变换体视全息图的动态显示.实验结果表明该系统能够较好地产生动态3D透视感,为基于DMD的全息显示搭建了系统平台.     

采用DFT域嵌入的全息水印方法

研究了基于计算数字全息的数字水印技术,针对水印的稳健性与不可见性的矛盾,提出了一种基于离散傅立叶变换域嵌入二值全息图的数字水印算法,并进行了计算机仿真实验.本算法首先生成二值水印图像的傅立叶全息图并进行二值化,再对载体图像进行傅立叶变换,将二值化的全息图嵌入到载体图像傅立叶变换幅度谱中.使用该方法嵌入的水印具有良好的不...