空間全息顯示打印系統(tǒng)的研究.pdf

1、三維顯示技術(shù)在國防、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域具有重要的使用價值，現(xiàn)有的三維顯示技術(shù)如雙目視差型顯示、體三維顯示等不能夠提供人眼獲取三維空間所需的深度信息。而基于光學(xué)衍射的全息三維顯示可以再現(xiàn)物體的振幅與相位信息，提供人眼感知三維空間所需的深度信息。空間全息顯示打印系統(tǒng)為全息三維顯示提供載體，由于不受傳統(tǒng)記錄介質(zhì)與取像元件約束，可以根據(jù)設(shè)計者想法顯示世界上不存在的物體，是世界上公認(rèn)的最具有前瞻性的技術(shù)。
　　本論文選擇雙目視覺與激光雷達(dá)對空

2、間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，生成三維場景模型，并抽樣提取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，為空間全息顯示打印系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)來源。三維場景點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)過菲涅爾衍射數(shù)值計算算法生成全息圖，記錄三維場景物光波振幅與相位信息。為解決傳統(tǒng)三維顯示器件空間帶寬積與視場角不足，本文提出空間全息顯示打印方案。本文對空間全息顯示打印系統(tǒng)進(jìn)行一系列研究，主要工作如下:
　　1、研究基于雙目視覺與激光雷達(dá)的空間數(shù)據(jù)重建。首先采集包含空間信息的像元或幾何位置信息，經(jīng)過數(shù)值處

3、理模型去除冗余信息，最后生成三維場景模型，抽樣提取點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
　　2、研究基于菲涅爾衍射的全息數(shù)據(jù)壓縮算法。分析菲涅爾衍射基本原理，提出三種數(shù)值計算算法:S-FFT算法、D-FFT算法、T-FFT算法，壓縮三維場景點(diǎn)云信息于二維全息圖。
　　3、研究基于計算全息干涉的打印方法。搭建全息打印光路，在光路中加入微縮系統(tǒng)，調(diào)節(jié)物光波在記錄過程中的視場角與空間帶寬積。根據(jù)物光波能量高斯分布特性，加入零級噪聲濾波器，去除零級噪聲。