基于有效视角图像切片嵌合的白光再现全息体视图打印方法
发布时间:2021-10-02 08:15
全息体视图技术是全息显示技术的研究热点,简要介绍了一种有效视角图像切片嵌合(EPISM)的单步全息体视图打印方法,通过单步打印可以获得凸出于全息干板的再现像,实现传统两步法的打印效果。为了实现白光再现,提高EPISM方法的实用性,分析了参考光光强对再现像亮度的影响,以及场景深度对再现像质量的影响。给出了白光再现的条件,并实现了EPISM方法全息体视图的白光再现。
【文章来源】:激光与光电子学进展. 2020,57(12)北大核心CSCD
【文章页数】:9 页
【部分图文】:
图1 两步转移曝光法原理。(a)主全息图的制作;(b)全息图的转移
EPISM方法可认为是两步转移体视图打印的等效过程。其中,H1干板是虚拟存在的,上面的全息单元(Hogel)是通过三维建模软件采样得到的。将H1干板上的Hogel通过计算合成视差图像并加载到LCD屏幕上,再依次曝光打印到H2干板,得到最终的全息体视图。合成视差图像的原理如图2所示,取H2干板上的一个Hogel,以其中心点O为观察点,观察H1干板时会形成一个视锥,视锥底面由所观察到的H1干板上的多个Hogel组成。首先对H1干板上的一个全息单元Hogel0进行观察,Hogel0的再现像就是记录在该Hogel上的视角图像,再现像的位置就是LCD屏幕的位置,因此视锥与LCD相交部分就是该Hogel对于观察点的有效视角切片,H1干板与LCD的距离为L1,H2干板与LCD的距离为L2,观察点O在H1干板上截取的长度为L。Hogel0对应LCD上的AB段,与O点连线和LCD屏幕相交的部分只有CD段。同理,对视锥底面上其他的虚拟Hogel进行观察,将每个Hogel在LCD上的有效部分拼接起来,就能得到以O点为中心的Hogel合成视差图像。同理,可计算H2干板上其他Hogel的合成视差图像,依次曝光记录在H2干板上,最终生成全息体视图。2.2 EPISM方法全息体视图白光再现条件
由(4)式可知,物光波和参考光波在全息干板上发生干涉后的光强分布I(x,y)分为3部分,分别是物光强度分布Io(x,y)=ao(x,y)2、平面参考光强度分布Ir(x,y)=ar(x,y)2和承载着物光波前信息的干涉项Ic(x,y)=2ao(x,y)ar(x,y)cos[φo(x,y)-φr(x,y)]。若光强分布Ic(x,y)和I(x,y)的总光强分别为Ic和I,则
【参考文献】:
期刊论文
[1]有效视差图像分割与重组的单步全息体视图打印方法[J]. 陈祎贝,闫兴鹏,苏健,张腾,陈卓,陈颂,蒋晓瑜. 中国激光. 2019(02)
[2]有效视角图像切片嵌合法全息体视图的数值重构[J]. 樊帆,蒋晓瑜,王培阳,陈祎贝,闫兴鹏. 中国激光. 2018(12)
[3]关于全视差全息体视图成像系统光瞳尺寸的研究[J]. 蒋晓瑜,程长青,闫兴鹏,严志强,赵锴. 激光与光电子学进展. 2016(03)
[4]物光与参考光强度比对数字全息再现像质的影响[J]. 宋修法,于梦杰,王华英,刘佐强,高亚飞,刘飞飞. 激光技术. 2014(06)
本文编号:3418314
【文章来源】:激光与光电子学进展. 2020,57(12)北大核心CSCD
【文章页数】:9 页
【部分图文】:
图1 两步转移曝光法原理。(a)主全息图的制作;(b)全息图的转移
EPISM方法可认为是两步转移体视图打印的等效过程。其中,H1干板是虚拟存在的,上面的全息单元(Hogel)是通过三维建模软件采样得到的。将H1干板上的Hogel通过计算合成视差图像并加载到LCD屏幕上,再依次曝光打印到H2干板,得到最终的全息体视图。合成视差图像的原理如图2所示,取H2干板上的一个Hogel,以其中心点O为观察点,观察H1干板时会形成一个视锥,视锥底面由所观察到的H1干板上的多个Hogel组成。首先对H1干板上的一个全息单元Hogel0进行观察,Hogel0的再现像就是记录在该Hogel上的视角图像,再现像的位置就是LCD屏幕的位置,因此视锥与LCD相交部分就是该Hogel对于观察点的有效视角切片,H1干板与LCD的距离为L1,H2干板与LCD的距离为L2,观察点O在H1干板上截取的长度为L。Hogel0对应LCD上的AB段,与O点连线和LCD屏幕相交的部分只有CD段。同理,对视锥底面上其他的虚拟Hogel进行观察,将每个Hogel在LCD上的有效部分拼接起来,就能得到以O点为中心的Hogel合成视差图像。同理,可计算H2干板上其他Hogel的合成视差图像,依次曝光记录在H2干板上,最终生成全息体视图。2.2 EPISM方法全息体视图白光再现条件
由(4)式可知,物光波和参考光波在全息干板上发生干涉后的光强分布I(x,y)分为3部分,分别是物光强度分布Io(x,y)=ao(x,y)2、平面参考光强度分布Ir(x,y)=ar(x,y)2和承载着物光波前信息的干涉项Ic(x,y)=2ao(x,y)ar(x,y)cos[φo(x,y)-φr(x,y)]。若光强分布Ic(x,y)和I(x,y)的总光强分别为Ic和I,则
【参考文献】:
期刊论文
[1]有效视差图像分割与重组的单步全息体视图打印方法[J]. 陈祎贝,闫兴鹏,苏健,张腾,陈卓,陈颂,蒋晓瑜. 中国激光. 2019(02)
[2]有效视角图像切片嵌合法全息体视图的数值重构[J]. 樊帆,蒋晓瑜,王培阳,陈祎贝,闫兴鹏. 中国激光. 2018(12)
[3]关于全视差全息体视图成像系统光瞳尺寸的研究[J]. 蒋晓瑜,程长青,闫兴鹏,严志强,赵锴. 激光与光电子学进展. 2016(03)
[4]物光与参考光强度比对数字全息再现像质的影响[J]. 宋修法,于梦杰,王华英,刘佐强,高亚飞,刘飞飞. 激光技术. 2014(06)
本文编号:3418314
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