全息成像的研究(8)

博士论文全息成像的研究

眼视觉的综合产生３一Ｄ图像。体显示能创建３一Ｄ图像，但失去如阴影、遮挡、纹理梯度的视觉深度信息，也不能提供足够的深度重叠信息。

（４）视频全息显示：它结合了全息技术与计算机技术，采用计算机对物波函数、三维数据已知物体或对物体的体视图编码生成全息图，由空间光调制器生成衍射光栅，实现对输入光波的调制，通过水平和垂直的扫描镜产生动态的真三维全息图像，且提供了全部深度感。是实现动态全息显示的主要方法。

在以上方法中，视频全息显示方法实现了包含全部深度信息的动态三维全息显示，是目前最佳的动态显示方法。

从国外在该领域的研究情况看，１９９０年美国麻省理工学院（ＭＩＴ）媒体实验室Ｓ．Ａ．Ｂｅｎｔｏｎ为首的空间成像小组利用全息视频技术，在美国ＡＲＰＡ（ＡｄｖａｎｃｅｄＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｊｅｃｔＡｇｅｎｃｙ）、ＮＳＦ（ＮａｔｉｏｎａｌｓｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ）和ＩＢＭ、ＮＥＣ、Ｋｏｄａｒ、Ｉｎｔｅｌ、Ｐｈｌｉｐｓ、Ｓｕｎ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ等世界著名企业和组织的大力资助下，取得了突破性的进展【５Ｉ，于１９９０年首次生成３０ｍｍＸ３０ｒａｍｘ３０ｍｍ的实时、具有水平视差的三维全息图；１９９２年又生成了１５０ｍｍＸ７５ｍｍＸ１６０ｍｍ真彩的实时、三维全息图像，１９９４年以后，ＭａｒｋＬｕｃｅｎｔｅ研究的快速算法对三维全息图的带宽进行了压缩，使得三维显示实时性更强。２０００年，ＭＩＴ和日本大坂城市大学相继研究出实时的三维全息空间成像系统吼２０００年波兰华沙大学ＳｕｔＫｏｗｓＫｉ．Ｍ、ＫｎｊａｗｉｎｓＫａ．Ｍ以数字全息概念开展了用高分辨率液晶二维ＣＣＤ和高精度距离选通技术直接获取物体的灰度和相位信息的研究。近几年来，美国华盛顿大学ＨＩＴ实验室发展利用低功率激光器，通过一视网膜显示器，使形成图像的激光束能直接被人的视网膜接收到，以达到使人能在空间直接观察一高亮度三维图像的目的，并在航空、军事等领域得到重要应用。瑞士洛桑大学在全息显微领域作了大量的工作，基于菲涅耳衍射，采用数字全息重构方法显示了细胞变化的三维图像１４２Ｉ。日本、韩国等科研人员通过ＣＣＤ获取物体系列视差投影图像，采用全息图综合方法生成具有三维感的全息图像，全息电视的研究在国外也悄然进行，已能显示静态或动画图像１９１。

以上成果给全息三维显示带来了希望，但也存在不足，其不足之处表现在：（１）视角范围、图像体积有限（３）没有获得特别有效的全息光栅（全息图）的计算方法（４）由于全息计算数据量巨大，导致动态显示异常困难。（５）受目前使用的空间光调制器（ＳＬＭ）的空间带宽积的限制，衍射角受到影响。从国内研究情况看，对视频全息的研究甚少。但）ｌｌ＇－Ｊ大学物理系在光全息显