一种基于分层像素扫描算法的全息散斑噪声抑制方法技术

技术编号:24408078 阅读:39 留言:0更新日期:2020-06-06 07:58
本发明专利技术提出一种基于分层像素扫描算法的全息散斑噪声抑制方法。该方法包括以下步骤:对于一个3D物体,首先,提取3D物体的强度和深度信息,将3D物体分成具有不同深度的2D层面,通过计算各2D层面的全息图,分别提取出不同层面的复振幅信息。其次,将不同层面的复振幅信息叠加在一起得到3D物体全息图的复振幅信息。通过分层像素扫描算法对3D物体全息图的每个像素进行扫描,优化全息图的复振幅信息,最终生成3D物体的相位全息图。最后,生成具有不同随机相位的灰度图,并将其加载到SLM上用来优化再现光。当优化后的再现光照射3D物体的相位全息图时,可以在接收屏上看到散斑噪声得到抑制的重建图像。

A method of holographic speckle noise suppression based on layered pixel scanning algorithm

【技术实现步骤摘要】
一种基于分层像素扫描算法的全息散斑噪声抑制方法一、
本专利技术涉及全息显示技术,更具体地说,本专利技术涉及一种基于分层像素扫描算法的全息散斑噪声抑制方法。二、
技术介绍
显示技术正朝着3D、柔性化、可穿戴等方向发展,其中全息通过干涉和衍射的原理,可以将3D场景的所有信息整体记录并还原出来。因此,全息3D显示已逐渐成为人们关注的下一代显示技术。在全息3D显示的重建过程中,通常使用激光作为再现光源来照射全息图。然而由于激光相干性的影响,重建像中相邻物点的相干叠加会产生强度分布不均匀这一现象,因此,再现像中存在着大量的散斑噪声。为了抑制全息显示中的散斑噪声,研究者们提出了许多优化算法,例如像素分离法、时间平均法、下采样法和复振幅调制法等。像素分离法通过增加相邻像素之间的距离来减少艾里斑之间的重叠。时间平均法通常需要计算多幅全息图,通过叠加多个重建图像使噪声均匀化。然而,加载多个全息图对空间光调制器(SLM)的刷新率有很高的要求。复振幅调制法的实施系统除了需要SLM和透镜以外,还需要其他滤波系统和调制元件等,因此,系统通常很复杂且难以操作。此外,添加其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分层像素扫描算法的全息散斑噪声抑制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:对于一个3D物体,首先,提取3D物体的强度和深度信息,将3D物体分成具有不同深度的2D层面,通过计算各2D层面的全息图,分别提取出不同层面的复振幅信息;其次,将不同层面的复振幅信息叠加在一起得到3D物体全息图的复振幅信息;通过分层像素扫描算法对3D物体全息图的每个像素进行扫描,优化全息图的复振幅信息,最终生成3D物体的相位全息图;最后,生成具有不同随机相位的灰度图,并将其加载到SLM上用来优化再现光;当优化后的再现光照射3D物体的相位全息图时,在接收屏上看到散斑噪声得到抑制的重建图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于分层像素扫描算法的全息散斑噪声抑制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:对于一个3D物体,首先,提取3D物体的强度和深度信息,将3D物体分成具有不同深度的2D层面,通过计算各2D层面的全息图,分别提取出不同层面的复振幅信息;其次,将不同层面的复振幅信息叠加在一起得到3D物体全息图的复振幅信息;通过分层像素扫描算法对3D物体全息图的每个像素进行扫描,优化全息图的复振幅信息,最终生成3D物体的相位全息图;最后,生成具有不同随机相位的灰度图,并将其加载到SLM上用来优化再现光;当优化后的再现光照射3D物体的相位全息图时,在接收屏上看到散斑噪声得到抑制的重建图像。


2.根据权利要求1所述的一种基于分层像素扫描算法的全息散斑噪声抑制方法,其特征在于,在分层像素扫描算法中,3D物体被分为L层不同深度的平面,其中Ll代表第l层面,l=1、2、3...L,根据角谱传播原理计算3D物体的衍射场分布,对于3D物体,当提取出每一层面的强度信息后,将强度信息转化为振幅信息,同时在每一层面中加入均匀的相位信息,从而生成该层面的复振幅信息,用下式表示:
Hl=F-1{H(fx,fy)·F(Ll)}
其中Hl是第l层的复振幅,H(fx,fy)是角谱传播函数,F是傅立叶变换,F-1是逆傅立叶变换,通过计算各层的复振...

【专利技术属性】
技术研发人员:王迪王琼华刘超李移隆李楠楠
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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