基于三维显示的计算机全息图算法研究

发布时间：2022-02-20 01:17

　　计算全息与传统的全息记录方法相比,具有很大的优势,例如它制备简单,易于存储,可以计算虚拟对象等。因此,随着计算机技术的进一步发展,计算全息在三维显示领域发挥着越来越重要的作用。本论文重点研究了三维物体计算全息图的算法。论文首先对三维计算全息中全息面的采样率与重建距离的关系进行了分析,并以此为基础,研究了基于非均匀傅里叶变换的算法计算多平面三维物体全息图和具有连续深度变化的三维物体全息图,并进行了数值模拟,验证了该方法的可行性,这为后续的研究奠定了基础。其次,对全视角可缩放的三维物体的全息图算法进行了研究。分析了三维空间中物体与其衍射波前之间的频谱关系,通过基于三维傅里叶频谱的衍射算法来计算全息图。同时,打破传统的傅里叶变换中采样率的固定关系,实现了空间采样率的灵活调节,从而可以计算和重建360°全视角下不同尺寸的物体。数值模拟和光学实验都得到了良好的全息图重建结果,这对动态三维显示的研究具有一定的意义。最后,研究了基于非均匀采样的波前记录面的立体全息图算法。详细分析了非均匀采样和波前记录面相关算法的原理,并将其应用到立体全息图的计算中。非均匀快速傅里叶变换（NUFFT）和快速傅里叶变换... 

【文章来源】：南京师范大学江苏省211工程院校

【文章页数】：47 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本课题的研究意义和主要工作
第2章 基于非均匀傅里叶变换的计算全息图研究
    2.1 引言
    2.2 采样率与重建距离关系的分析
    2.3 多平面三维物体全息图计算
    2.4 连续深度三维物体全息图计算
    2.5 本章小结
第3章 任意尺寸和视角三维物体的全息图计算研究
    3.1 引言
    3.2 可缩放的菲涅尔衍射算法
    3.3 模拟与实验结果
    3.4 本章小结
第4章 基于非均匀采样波前记录面的立体全息图计算研究
    4.1 引言
    4.2 立体全息非均匀采样波前记录面法的计算
    4.3 模拟与实验
    4.4 本章小结
第5章 结束语
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]High efficient generation of holographic stereograms based on wavefront recording plane[J]. 曹雪梅,管明祥,夏林中,桑新柱,陈志东.  Chinese Optics Letters. 2017(12)
[2]Phase-only stereoscopic hologram calculation based on Gerchberg–Saxton iterative algorithm[J]. 夏心怡,夏军.  Chinese Physics B. 2016(09)
[3]One step hologram calculation for multi-plane objects based on nonuniform sampling（Invited Paper）[J]. 常琛亮,夏军,雷威.  Chinese Optics Letters. 2014(06)
[4]圆柱雾屏承载相息图光电再现三维影像的实验研究[J]. 于瀛洁,代林茂,郑华东,王涛.  激光与光电子学进展. 2010(10)
[5]彩色全息显示中液晶空间光调制器位相调制偏差的矫正方法[J]. 郑华东,于瀛洁,代林茂,王涛.  物理学报. 2010(09)
[6]Optical reconstruction of 3D images by use of pure-phase computer-generated holograms[J]. 张浩,谢敬辉,刘娟,王涌天.  Chinese Optics Letters. 2009(12)
[7]High-quality three-dimensional holographic display with use of multiple fractional Fourier transform[J]. 郑华东,于瀛洁,王涛,代林茂.  Chinese Optics Letters. 2009(12)



本文编号：3634006