一种计算全息图的制作和再现方法技术

本发明专利技术公开了一种计算全息图的制作和再现方法，涉及全息图像处理技术领域，包括以下四个步骤：物光信息的抽样、计算、编码、存储与再现。本发明专利技术通过提供的一种计算全息图的制作和再现方法，保证再现有效信息不变的情况下，可以减少再现浪费信息的记录，则可减少全息图计算量，从而提升计算全息图的生成速度。

A method of making and reproducing a computer hologram

The invention discloses a method for making and reproducing a computer hologram, which involves the field of holographic image processing, including the following four steps: sampling, calculation, coding, storage and reproduction of material light information. By providing a method of making and reproducing a computer-generated hologram and ensuring that the effective information of the reproduction is constant, the recording of the reproduced waste information can be reduced, and the amount of the hologram can be reduced and the generation speed of the computer hologram can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种计算全息图的制作和再现方法
本专利技术涉及全息图像处理
，尤其是一种计算全息图的制作和再现方法。
技术介绍
计算全息图是一种广泛应用的全息形式，其记录光路与传统光学全息的相似，但全息图的记录装置使用CCD相机或CMOS相机。计算全息图也可由普通图像通过模拟光学干涉过程得到。再现像可以使用计算机进行数字再现，也可以将全息图打印于透明材质上经过必要的处理，然后光学再现。现有技术中对全息图像进行再现像处理的效果差等缺陷。
技术实现思路
本专利技术提出的一种计算全息图的制作和再现方法，具备实现全息图像的再现效果质量良好的优点。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种计算全息图的制作和再现方法，包括以下步骤：1)物光信息的抽样，获取物体或波面在离散样点上的值，即由波前信息的连续函数转换为一个离散函数，把模拟物体的波函数直接输入计算机或采用拍摄和扫描等方式对现实存在的物体进行数据采集；2)计算，在物函数的抽样点数大于全息平面上的抽样点数的前提下，通过计算机算出物光波在全息平面上的光场分布，具体是指从物体到全息平面，物光波的传播过程中，通过计算机处理来计算物光波在全息平面上的光场的复振幅分布；3)编码，将入射到全息面上的物光波的复振幅分布编码为全息图透过率分布。全息图只能记录非负实值数据，计算全息的目的是“锁定”相位信息，一般通过两种方法实现：迂回相位编码与修正离轴参考光编码。4)存储与再现，复振幅编码之后，就要进行全息图的存储，一般采用计算机控制绘图设备绘制出原图，并进行图片尺寸适当的放大或缩小，通过拍摄记录在照相底片上，得到适合的全息图。振幅型计算全息图一般还可以用激光扫描记录装置、图形发生器、光绘仪等进行制作；相息图可用离子/电子束刻蚀机、光刻机等进行制作。本专利技术通过提供的一种计算全息图的制作和再现方法，其有益效果在于：保证再现有效信息不变的情况下，可以减少再现浪费信息的记录，则可减少全息图计算量，从而提升计算全息图的生成速度。具体实施方式对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例提供一种计算全息图的制作和再现方法，包括以下四个步骤：物光信息的抽样、计算、编码、存储与再现。1)物光信息的抽样，获取物体或波面在离散样点上的值，即由波前信息的连续函数转换为一个离散函数，把模拟物体的波函数直接输入计算机或采用拍摄和扫描等方式对现实存在的物体进行数据采集。为了由一个光波场的二维抽样值恢复为一个连续的二维光场分布，应该选择合理的抽样间隔，因为抽样点数太多会引起大量的的计算和存储，从而给成图带来困难；而抽样点数太少将导致大量物光信息的丢失，影响再现像的质量。因此，只有合理的抽样间隔，才能既不对计算和成图设备产生负担，也不丢失信息。而且为了避免出现频谱混叠的情况，抽样间隔必须满足抽样定理。全息图平面上函数的抽样数不能比物函数的抽样数少且物体的空间带宽积必须不少于抽样点数，关系式可表示如下：MN≤ΔxΔyΔfxΔfy上式中的△x和△y即物体的空间宽度，而△fx和△fy代表频带宽度，M和N则分别是X方向和Y方向上的抽样点数。2)计算，在物函数的抽样点数大于全息平面上的抽样点数的前提下，通过计算机算出物光波在全息平面上的光场分布，具体是指从物体到全息平面，物光波的传播过程中，通过计算机处理来计算物光波在全息平面上的光场的复振幅分布.3)编码，将入射到全息面上的物光波的复振幅分布编码为全息图透过率分布。全息图只能记录非负实值数据，计算全息的目的是“锁定”相位信息，一般通过两种方法实现：迂回相位编码与修正离轴参考光编码。设物光波的表达式为：O(x，y)＝AO(x，y)exp[jφ(x，y)]参考光波一般采用平面光波，其表达式为：R(x，y)＝AR(x，y)exp[j2παx]将一些不重要的常数因子去除掉，在线性记录的条件下，离轴全息的透过率函数可以表示为：上式中的是直流分量，可以将它们忽略。而函数第三项是用来制作计算全息图的，它包含了物光波的全部信息。4)存储与再现，复振幅编码之后，就要进行全息图的存储，一般采用计算机控制绘图设备绘制出原图，并进行图片尺寸适当的放大或缩小，通过拍摄记录在照相底片上，得到适合的全息图。振幅型计算全息图一般还可以用激光扫描记录装置、图形发生器、光绘仪等进行制作；相息图可用离子/电子束刻蚀机、光刻机等进行制作。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算全息图的制作和再现方法，其特征在于，包括以下步骤：1)物光信息的抽样，获取物体或波面在离散样点上的值，即由波前信息的连续函数转换为一个离散函数，把模拟物体的波函数直接输入计算机或采用拍摄和扫描等方式对现实存在的物体进行数据采集；2)计算，在物函数的抽样点数大于全息平面上的抽样点数的前提下，通过计算机算出物光波在全息平面上的光场分布，具体是指从物体到全息平面，物光波的传播过程中，通过计算机处理来计算物光波在全息平面上的光场的复振幅分布；3)编码，将入射到全息面上的物光波的复振幅分布编码为全息图透过率分布。全息图只能记录非负实值数据，计算全息的目的是“锁定”相位信息，一般通过两种方法实现：迂回相位编码与修正离轴参考光编码。4)存储与再现，复振幅编码之后，就要进行全息图的存储，一般采用计算机控制绘图设备绘制出原图，并进行图片尺寸适当的放大或缩小，通过拍摄记录在照相底片上，得到适合的全息图。振幅型计算全息图一般还可以用激光扫描记录装置、图形发生器、光绘仪等进行制作；相息图可用离子/电子束刻蚀机、光刻机等进行制作。

【技术特征摘要】
1.一种计算全息图的制作和再现方法，其特征在于，包括以下步骤：1)物光信息的抽样，获取物体或波面在离散样点上的值，即由波前信息的连续函数转换为一个离散函数，把模拟物体的波函数直接输入计算机或采用拍摄和扫描等方式对现实存在的物体进行数据采集；2)计算，在物函数的抽样点数大于全息平面上的抽样点数的前提下，通过计算机算出物光波在全息平面上的光场分布，具体是指从物体到全息平面，物光波的传播过程中，通过计算机处理来计算物光波在全息平面上的光场的复振幅分布；3)编码，将入...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海盟云移软网络科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31