本发明专利技术公开了一种全视差全息图快速计算与制作装置及方法。本装置包括激光器、快门、随机相位板、电机、物镜、针孔、偏振片、透射式空间光调制器、高分辨率成像镜头、全息干板、二维移动平台、高配置计算机。激光器提供整个实验的光源；随机相位板由电机驱动消除散斑噪声；物镜与针孔同轴配合，实现对光波的汇聚；高分辨率成像镜头实现了对全视差图片的缩小功能；两片偏振片有效调节了零极光斑；高配置计算机分别与快门、透射式空间光调制器、二维移动平台连接，实现全息图片连续传输、全息干板移动、全息图分时曝光的控制。该装置及计算方法能够实现多视角的全息图的打印并且对全视差图像计算的加速可是实现商业生产的时间效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及全息图制作与全息图打印领域，特别是一种。
技术介绍
全息图打印是激光全息技术重要应用领域之一。传统的光学全息是利用干涉原理，将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，使物光波前的全部信息都存储在记录介质中，由于衍射原理能重现出原始物光波，从而形成与原物体逼真的三维像。随着计算机技术及硬件设备的不多发展与更新，计算全息系统已成为主要的全息图获取手 段。利用计算机模拟光学过程制作全息图虽然得到了发展，但是还是存在着不足一、由于计算全息图数据量大(尤其是全视差计算全息图)，合成全息图消耗的时间较多。二、计算全息图的输出一般是缩微打印到记录介质上的，系统控制精度要求比较高。目前，国内外已经对计算全息图的打印进行了研究。国内以重庆大学的彭婉娟、王丁等应用全视差点阵合成全息图的方法、哈尔滨师范大学的关承祥、荣宪伟、于晓燕等提出了三维显示多通道全息图记录方法、苏州大学的万远红，张瑾等提出一种实现三维显示的新方法为主要实现方法。国外以日本专利技术的数字条纹打印机、美国的Zebra Imaging公司专利技术了数字合成彩虹全息图为主。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的国内外全息打印系统存在的全视差全息图计算速度慢以及打印控制要求精度差的问题，提供一种，实现视角图片的快速采集及全视差计算全息图的合成，实现全息图分割打印的自动化。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案提出一种全视差全息图快速计算与制作装置，包括激光器、快门、随机相位板、电机、物镜、针孔、透镜、偏振片、透射式空间光调制器、偏振片、高分辨率成像镜头、全息干板、二维移动平台、高配置计算机，其特征是激光器固定在平台上；随机相位板固定在电机上高速旋转消除散斑噪声；针孔置于物镜焦距位置处；偏振片分别置于透射式空间光调制器前后；全息干板固定在二维移动平台上；高配置计算机通过数据线分别与快门、透射式空间光调制器、二维移动平台连接。根据本专利技术所提供的全视差计算全息图快速计算与制作全视差装置，其特征是高配置计算机(14)可采用美国AMAX公司生产的SerMax PSC_2n 448核个人超级计算机，带有Tesla C2075 GPU计算处理器、3DMAX软件、MATLAB软件。根据本专利技术所提供的全视差全息图快速计算与制作装置，其特征是激光器采用的是波长为532nm的绿色激光器。根据本专利技术所提供的全视差全息图快速计算与制作装置，其特征是随机相位板是固定在电机上高速旋转消除散斑和噪声。根据权利要求I所述的全视差全息图快速计算与制作装置，其特征是高分辨率成像镜头(11)是采用EDMUND公司生产的NT59-878显微镜和MT-4镜筒透镜组成，它的分辨率为O. 7 μ m，它对图像的缩放比最大为20倍。根据权利要求I所述的全视差全息图快速计算与制作装置，其特征是二维移动平台(13)是二维数控平台，定位精度为5 μ m，最大行程为IOOmmX 100mm。一种全视差全息图快速计算与制作方法，采用上述装置进行制作，其特征包括如下步骤 (O利用高配置计算机带有的3DMAX软件建立物体模型，利用摄像机的渲染功能采集物体模型的视角图像； (2)把视角图像导入MATLAB软件，在TeslaC2075 GPU的加速下得到全视差像素图像，再经过MATLAB软件编码和Tesla C20705GPU的加速得到黄氏编码图像； (3)把快门、透射式空间光调制器、二维移动平台通过数据线与高配置计算机连接，打·开激光器、电机、透射式空间光调制器、高配置计算机，把二维移动平台调整到初始位置。(4)打开控制程序实现向透射式空间光调制器发送黄氏编码图像，快门开通三秒实现第一幅图片曝光后关闭，二维移动平台移动一个位置，向透射式空间光调制器发送另一幅全视差计算全息图，快门开通三秒实现第二幅图片曝光后关闭。循环到最后一幅图结束打印。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著进步利用高配置计算机本身携带的Tesla C2075 GPU计算处理器以及3DMAX与MATLAB软件的有机结合，实现了视角图片的采集以及全视差计算全息图的合成加速。将快门、透射式空间光调制器、二维移动平台与高配计算机连接实现了全息图分割打印的自动化，而且操作容易、便捷。附图说明图I为全视差全息图缩微打印系统的机构图。图2为全视差全息图快速合成的原理图。具体实施例方式本专利技术的优选实施例结合附图详述如下 实施例一 如图I所示，本全视差全息图快速计算与制作装置，包括激光器(I)、快门(2)、随机相位板(3)、电机(4)、物镜(5)、针孔(6)、透镜(7)、偏振片(8)透射式空间光调制器(9)、偏振片(10)、高分辨率成像镜头(11)、全息干板(12)、二维移动平台(13)、高配置计算机(14)，其特征是激光器(I)固定在平台上；随机相位板(3)固定在电机(4)上，高速旋转消除散斑噪声；针孔(6)置于物镜(5)焦距位置处；偏振片(8，10)分别置于透射式空间光调制器(9)前后；全息干板(12)固定在二维移动平台(13)上；高配置计算机(14)通过数据线分别与快门(2)、透射式空间光调制器(9)、二维移动平台(13)连接。实施例二 本全视差全息图快速计算与制作装置与实施例一基本相同，特点是 (I):高配置计算机(14)采用美国AMAX公司生产的SerMax PSC_2n 8核CPU个人超级计算机，带有 Tesla C20705GPU 计算处理器(2-3)、3DMAX (2-1)软件、MATLAB (2-2)软件。(2):激光器(I)采用的是波长为532nm的绿色激光器。(3):随机相位板(3)是固定在电机(4)上高速旋转消除散斑噪声。(4):高分辨率成像镜头是采用EDMUND公司生产的NT59-878显微镜和MT-4镜筒透镜组成，它的分辨率为O. 7 μ m，它对图像的缩放比最大为20倍。(5): 二维移动平台(13)是二维 数控平台，定位精度为5μπι，最大行程为10Omm X 100mm。实施例三 本全视差全息图快速计算与制作方法，采用上述装置进行制作，如图2所示，其具体操作步骤是 Cl)利用高配置计算机(14)带有的3DMAX (2-1)软件建立物体模型(2-1-1)，利用摄像机(2-1-2)的渲染功能采集物体模型(2-1-1)的视角图像(2-2)； (2)把视角图像(2-2)导入MATLAB(2-2)软件，在Tesla C2075 GPU (2-3)的加速下得到全视差像素图像(2-2-1)，再经过MATLAB (2-2)软件编码和Tesla C2075 GPU (2-3)的加速得到黄氏编码图像(2-3-1)； (3)把快门(2)、透射式空间光调制器(9)、二维移动平台(13)通过数据线与高配置计算机(14)连接，打开激光器(I)、电机(4)、透射式空间光调制器(9)、高配置计算机(14)，把二维移动平台(13)调整到初始位置。(4)打开控制程序实现向透射式空间光调制器(9)发送黄氏编码图像(2-3-1)，快门(2)开通三秒实现第一幅图片曝光后关闭，二维移动平台(13)移动一个位置，向透射式空间光调制器(9)发送另一幅全视差计算全息图，快门(2)开通三秒实现第二幅图片曝光后关闭。循环到最后本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种全视差全息图快速计算与制作装置，包括激光器（1）、快门（2）、随机相位板（3）、电机（4）、物镜（5）、针孔（6）、透镜（7）、偏振片（8）、透射式空间光调制器（9）、偏振片（10）、高分辨率成像镜头（11）、全息干板（12）、二维移动平台（13）和高配置计算机（14），其特征是：所述激光器（1）固定在平台上；随机相位板（3）固定在电机（4）上，高速旋转消除散斑噪声；针孔（6）置于物镜（5）焦点位置处；两个偏振片（8,10）分别置于透射式空间光调制器（9）前后；全息干板（12）固定在二维移动平台（13）上；高配置计算机（14）通过数据线分别与快门（2）、透射式空间光调制器（9）、二维移动平台（13）连接。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑华东，孙国栋，于瀛洁，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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