全息成像的研究(9)

博士论文全息成像的研究

示方面作了研究工作，并利用液晶光阀显示了静态的２Ｄ全息图像。苏州大学现代光学研究所较早开展了数字全息的研究，并通过激光刻蚀技术，在新材料上生成特定图像的特定基元全息光栅的方法，衍射生成三维全息图像。上海光机所等院所在ｘ光衍射方面开展了研究工作，通过ｘ光全息，研究材料的结构。

１．２论文的研究内容

动态全息显示涉及面广，综合性强，加之本人知识面有限，因此，论文主要在理论与算法上进行了有限的探讨，重点在以下方面开展了研究工作并给出了结果：

（１）从成像角度出发，研究光的菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射。

对光的菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射公式采用离散化处理，给出了数值计算公式，利用图形方式直观显示了菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射的特性。由此实现了光衍射的物理现象的可视化，显示了数字模拟方法的优越性，从而更好的理解了光的衍射特性，也为基于衍射的条纹生成方法提供了理论基础。

（２）研究了计算全息方法。

计算全息结合了全息技术、计算机技术和多种数学方法。由于采用计算机处理，则必须将光信号离散化，而离散化的光信号实质是数字信号，因此光信息处理与数字信号处理存在相关性，快速傅立叶变换（ＦＦＴ）、数字信号的卷积与相关、小波变换等均可应用到光信息处理中。本论文在计算全息的算法研究中，重点研究了快速生成全息图的两种算法，即模拟退火算法和基于干涉的全息图计算方法，结论显示，这些算法在速度上优于傅立叶变换法。

（３）基于小波变换的全息光栅的编、解码算法。

目前，三维全息图生成方法有：基于干涉的计算全息图，傅立叶变换全息图，面向衍射的基本条纹生成全息图，由ＣＣＤ获取的基于序列视差图像的综合全息图，空间频率和衍射方向可变的基元全息图等。在这类全息图中，基于干涉的计算全息图，傅立叶变换全息图则完全模拟光全息的原理，因而，计算量大。在由ＣＣＤ获取的基于序列视差图像的综合全息图中，人们获得的是具有三维感的三维显示，并不包含全部的深度信息。在空间频率和衍射方向可变的基元全息图中，全息条纹由光刻在新材料上形成空间频率和衍射方向不同的物理模式，不能做为条纹函数或图像送入空间光调制器，显示是静态的。ＭＩＴ空间成像小组１９９４年提出一种面向衍射的光栅编、解码方法，拚弃了机械地模拟光全息的物理过程的作法，