激光直寫制作全視差合成全息圖的技術(shù)研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)和新型數(shù)字設(shè)備的迅速發(fā)展,數(shù)字合成全息技術(shù)憑借其廣闊的取材空間,成為當前全息顯示技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點之一。為了將全息顯示技術(shù)更好的商業(yè)化,從二十世紀九十年代起,如何制作大面積全視差合成全息圖成為世界各國顯示全息研究的重點之一。目前國外已有不少科研機構(gòu)和公司致力于合成全息圖商業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用,合成全息圖已經(jīng)作為高質(zhì)量三維顯示手段進入商業(yè)市場。而國內(nèi)相關(guān)技術(shù)比較落后,本論文在參考國內(nèi)外合成全息圖制作前沿技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種可實

2、現(xiàn)白光下直接再現(xiàn)的、大視場的、全視差的合成全息圖的全自動拍攝技術(shù),即一種三維合成全息圖的激光打印技術(shù)。
　　 本論文工作基于合成全息原理,采用激光直寫一步反射合成全息拍攝方法,結(jié)合計算機數(shù)字圖像處理技術(shù),實現(xiàn)全視差合成全息圖的全自動拍攝。并使全息圖具有較大的觀察視場,滿足大面積合成全息圖衍射拼接的條件。本論文所采用的激光直寫拍攝方法,記錄時單幅二維圖像是直接記錄在一個信息單元點上的,而再現(xiàn)時當觀察者雙眼離開全息圖表面時無法觀察到

3、原圖像全貌,因此,需要對用于實驗拍攝的原始二維圖像進行圖像信息分割重組的預(yù)變換處理,使得觀察者在適當?shù)木嚯x觀察時仍可看到滿足合成立體要求的完整圖像。
　　 本論文的實驗工作主要包括四個步驟:第一,根據(jù)激光直寫合成全息要求制作相應(yīng)的全息光學元件；第二,建立三維模型,渲染輸出原始二維圖像序列；第三,進行圖像預(yù)變換處理,對原始二維圖像序列進行切割重組,以得到符合激光直寫拍攝要求的新的二維圖像序列；第四,搭建全視差合成全息圖的激光直寫拍

4、攝光路,拍攝全視差合成全息圖。
　　 本文的工作重點是:第一,制作針對全視差的全息光學元件；第二,根據(jù)合成全息原理研究相應(yīng)算法,利用計算機編程實現(xiàn)圖像預(yù)變換處理；第三,研究全視差合成全息圖拍攝方法,優(yōu)化改進全息光路,并完成全視差合成全息圖的拍攝。
　　 通過實驗,得到了具有較大觀察視場的數(shù)字圖像合成全息圖,可以在白光下獲得具有全視差的再現(xiàn)象,真實再現(xiàn)立體場景,可作為高質(zhì)量的立體顯示媒介。
　　 實驗結(jié)果表明,本論

5、文方法有利于合成全息圖的自動化、產(chǎn)業(yè)化大批量生產(chǎn),利用這種技術(shù)還可以通過拼接的方法制作大面積顯示全息圖,從而解決了大面積全息圖制作的種種困難,是一種高質(zhì)量的全息顯示技術(shù)。本論文工作驗證了激光直寫方法拍攝全視差合成全息圖的可行性,給出了全視差合成全息圖全自動商業(yè)化生產(chǎn)的拍攝系統(tǒng)方案,為最終實現(xiàn)大面積全視差合成全息顯示做了基礎(chǔ)性研究,并為下一階段拍攝真彩色全視差合成全息圖提供了詳細可靠的技術(shù)依據(jù)。論文研究的完成對解決國內(nèi)大面積大視場合成全息