真彩色体视全息图

用三色光栅照相机拍摄景物的两张视差照片,然后用单色激光器经二次曝光全息记录制成一张真彩色体视全息图,在普通白炽灯照明下可再现真彩色体视全息像.该方法制作过程更简单,减少了散斑噪音,消除了彩色全息像的色差,得到的全息像清晰明亮,色彩真实,立体感强.     

利用数值再现实现彩虹全息色差评价

为了在计算机制彩色彩虹全息图输出之前定量得到再现像的色彩保真度,提出了一种采用数值再现进行色差评价的方法.首先对彩虹全息图进行了频谱分析,得到再现参量与频谱分布之间的关系;然后采用频域滤波算法实现彩色彩虹全息图数值再现,得到再现像的相对功率谱分布;最后采用CIE1976UCS均匀颜色空间对再现像色差情况进行了计算.设计了7个色块并制作了计算机制真彩色彩虹全息图,以金卤射灯作为照明光源进行了光学再现实验,给出实验结果及分析.研究证明了采用数值再现方法实现对计算彩虹全息再现像光谱分布和色差进行计算分析是一种快速经济的方法.     

二步法大景深反射全息图

以开拓反射全息图的景深表达能力为目的,从反射全息图的共轭物像关系出发,利用反射全息图的均匀介质耦合波理论和布拉格条件,对其白光再现像模糊作了具体的分析和讨论,得到色模糊和线模糊的表达式.指出反射全息图上不同各点对任意白光再现像点的色模糊和线迷糊的影响均存在差异,给出反射全息图白光再现像的景深表达式.实验利用二步法制作了一张景深为83 cm的反射全息图,与大景深彩虹全息图再现像相比,其再现像的立体感更加强烈.理论分析和实验结果表明,光源的再现角度和观察距离对反射全息图的再现像景深大小影响显著.在再现光垂直于反射全息图平面照明情况下,反射全息图具有最好的景深表达能力.     

Multiple information encryption by user-image-based gyrator transform hologram

A novel multiple information encryption by user-image-based gyrator transform hologram is proposed. In encryption process, each channel of the user image is phase encoded, modulated by random phase function and then gyrator transformed to get the gyrator spectrum of user image. Subsequently, each channel of the secret image is normalized, phase encoded, multiplied by modulated user image, and then gyrator transformed to obtain the gyrator spectrum of secret image. The encrypted digital hologram is recorded by the interference between the gyrator spectrum of user image and the spherical wave function. Similarly, the digital hologram for decryption is recorded by the interference between the gyrator spectrum of secret image and the spherical wave function. The multiple encrypted digital holograms are multiplexed into a final encoded hologram and the corresponding digital holograms for decryption are multiplexed into a final hologram for decryption. The wavelength and radius of the spherical wave function, and angle of gyrator transform are all essential keys for decryption. The proposed system has two main features. First, the encrypted hologram has no information about secret image. Second, the hologram for decryption used as identification key. Consequently the two marked security layers of information protection are achieved. The proposal can be realized by optoelectronic system. Numerical simulation results demonstrate the feasibility and security of the proposed technique.     

二维彩虹全息图母版的非相干光拷贝技术

描述一种用非干光制作二维彩虹模压全息图母版的新技术。该技术用紫外灯作为记录光不原,记录系统中不用任何光学元件。记录过程不需防振条件,色彩编码 狭缝像的“彩虹版”上进行条纹复制而获得。彩虹版可以无数次重复使用,所以全息图母版的记录十分简单。该技术投资少、效率高,制出的全息图质量好,对大批量模压全息图制造有很高的实用价值。     

二次再现全息图

目前 ,光学防伪技术已广泛应用于钞票、信用卡、各种证件和高档商品上。全息术是一种被广泛认知的光学防伪技术 ,编码加密技术是提高它防伪功能的重要手段。二次再现全息图是根据全息图能够进行多次记录和多次再现的特点提出的一种加密全息图。在一定的照明条件下 ,它的再现光经过一个平面反射镜的反射返回到全息图 ,作为它的第二束照明光 ,这时能够再现出被加密的图像。它是由一个像全息图和一个参考光编码全息图组合而成的。一般情况下 ,二次再现全息图存在再现光路恢复困难的问题。利用低频光栅能够较好地解决这一问题 ,使二次再现全息图达到实用性的要求。该技术用于防伪产品可提高它的防伪力度。给出了详细的理论分析、制作方法和实验结果     

数字全息周期像的产生机理及在抑制零级衍射上的应用

在数字全息成像中, 利用CCD的RGB模式采样全息图时, 全息重构像会出现特定的周期性分布. 本文从理论和实验上详细研究了这种周期像产生的机理、分布特性和应用. 研究结果显示, 由于CCD的光谱滤镜会使全息图的RGB三个单色采样阵列出现部分像素信号的缺失, 因此, 需要通过特定的demosaicing数学算法对缺失的像素信号进行重建以形成完整的单色采样阵列, 这是数字全息再现像周期分布产生的根源. 而基于demosaicing算法的采样阵列重建会在全息图频谱中引入调制函数, 导致物体再现像和零级衍射斑的周期分布差异. 本文揭示了全息图的RGB采样、demosaicing算法与全息重构像周期性之间的内在关联. 最后, 讨论了结合空间移位和图像形态学技术, 利用重构像的周期性抑制零级衍射斑的应用. 所有理论与实验研究结果完全一致. 关键词： 数字全息 图像周期性 零级斑抑制     

利用反射全息实现计算全息三维显示

计算全息和光学全息都可应用于三维显示,但各有自己的优势和缺陷.将计算全息和光学反射全息相结合,可以突破光学全息对记录物体的限制,进行虚拟物体或自然场景的全息图的制作,同时可以实现白光再现.本文首先用三维扫描仪获得实际物体的三维数据,用"点云算法"模拟得到其菲涅耳全息图透射率数据,采用计算全息打印机将其输出于全息记录介质,得到可光学再现的菲涅耳计算全息图H1.然后将H1作为光学全息的记录物体进行反射全息记录,将平面全息转化为体全息,实现了计算全息白光再现.     

The formation of large scale reconstructed images through the use of holograms

We propose and demonstrate a method which constructs large size multicolor images using a holographic technique in limited spaces, i.e., tunnels. A traffic sign image of the same size and color as an actual traffic sign board is displayed using many comparative small holograms. Each hologram is composed of a single computer generated hologram (CGH). Though it was necessary to make many CGHs, we have shortened the hologram production time by putting a reconstructed image on long distance, and using many reconstruction sources. Moreover, though cross-talk images are caused in a color reconstruction, by adjusting the optical system it is possible to make sure that drivers see only the appropriate image. Many holograms function as one big hologram, and it has been confirmed that a large reconstructed image can be displayed in a limited space.     

利用反射全息实现计算全息三维显示

计算全息和光学全息都可应用于三维显示,但各有自己的优势和缺陷.将计算全息和光学反射全息相结合,可以突破光学全息对记录物体的限制,进行虚拟物体或自然场景的全息图的制作,同时可以实现白光再现.本文首先用三维扫描仪获得实际物体的三维数据,用"点云算法"模拟得到其菲涅耳全息图透射率数据,采用计算全息打印机将其输出于全息记录介质,得到可光学再现的菲涅耳计算全息图H₁.然后将H₁作为光学全息的记录物体进行反射全息记录,将平面全息转化为体全息,实现了计算全息白光再现.     

使用计算全息进行三维信息加密的方法研究

全息加密技术作为一种特殊的加密方法被广泛应用于信息加密和防伪等领域。在全息加密过程中,光波的波长、记录距离和入射角度等参数用做加密密钥和解密密钥被人们深入研究,但所加密的信息几乎都是二维信息。利用一种基于虚拟光学的对三维信息进行加密的方法,将三维物体的大小作为一个新的密钥被引入安全全息加密算法,其安全性能得到了极大提高;在此基础上提出了对再现三维图像进行客观评价的方法,即修正峰值信噪比法(PSNR,PeakSignal-to-Noise Ratio)。模拟实验证明,计算全息方法(CGH,Computer-Generated Hologram)作为一种对三维信息进行加密的方法是可行的,修正PSNR法对再现三维图像的质量进行定量分析是有效的。     

单波长记录二维真彩色全息图的一种新方法

提出一种方法，用新型的光学元件－三通道光纤面板作为分色与合成元件，使得单波长真彩色全息图的制作大为简化，而且能够提高全息图再现像的亮度和色饱和度。     

半色调编码计算全息图的数字水印方法

提出一种新的基于信息光学的数字水印方法。该方法将水印信息隐藏于半色调编码的计算全息图之中。通过相位复原技术将需隐藏的水印信息编码为相位函数嵌入在复波前中,其振幅定义为宿主图像,通过计算全息记录复波前并对全息图进行半色调编码完成水印信息的嵌入。水印的提取过程只需对含有水印信息的半色调图像进行光学或数字的傅里叶变换即可完成。并给出了算法有效性的理论分析和仿真实验结果。结果证明这种水印技术对于各种数字图像处理操作具有很高的稳健性,且半色调编码图的二值特性使嵌入水印具有很强的抗打印、抗复印、抗扫描的能力。     

可分离再现的双脉冲曝光全息图

本文提出一种可以分别再现双脉冲曝光粒子场全息图的两幅图像的技术,记录全息图时,利用电光晶体和偏振分光棱镜,使两个光脉冲的物光波或参考光波沿不同的空间路径到达全息底板,从而通过不同的空间滤波在再现全息图时分别获得对应于不同脉冲时刻的粒子场图像.实验证实了该技术的可行性.     

正赝复合全景像全息术

本文提出一种利用正、赝再现像,将物体的正、反两面信息复合在一起的全息术.在一张全息干板片上,可以同时看到物体的两面,增强立体效果和艺术感.文中介绍了原理、方法和结果.     

Phase-only stereoscopic hologram calculation based on Gerchberg–Saxton iterative algorithm

A phase-only computer-generated holography(CGH) calculation method for stereoscopic holography is proposed in this paper.The two-dimensional(2D) perspective projection views of the three-dimensional(3D) object are generated by the computer graphics rendering techniques.Based on these views,a phase-only hologram is calculated by using the Gerchberg–Saxton(GS) iterative algorithm.Comparing with the non-iterative algorithm in the conventional stereoscopic holography,the proposed method improves the holographic image quality,especially for the phase-only hologram encoded from the complex distribution.Both simulation and optical experiment results demonstrate that our proposed method can give higher quality reconstruction comparing with the traditional method.     

Integral color rainbow hologram based on computer image processing

A new method for obtaining color rainbow holograms of 3D scenes using single wavelength laser is proposed and implemented by combining integral photography, computer graphics and rainbow holography. In the method, three integral photography (IP) images whose colors correspond to three primary colors are calculated by simulating integral photography, and exported on the film. By illuminating the IP images with diffused coherent beam from the opposite side, three images of the 3D scene are reproduced and overlapped on a particular image plane by the three linear micro-lens arrays. The linear micro-lens arrays can be regarded as the slits. A color rainbow hologram can be created after a single exposure by interfering the reproduced 3D images and the reference beam. Furthermore, we demonstrate experimentally the new method for a simple case and the results can be generalized in integral photography.     

动态数字彩虹全息显示的研究

提出一种动态数字彩虹全息显示术,该技术将计算机制全息术和动态双视彩虹全息合成术相结合,根据彩虹全息的基元全息图为“线全息图”以及双眼立体视觉的特点,计算物点的线全息图上两个片断,使得两个全息图片断分别对应左右眼视图,同时对彩虹全息图的狭缝像进行横向分割,使得不同区域成为物体不同姿态的视窗,从而达到动态显示的效果.给出了数字动态全息的计算方法,并得到了初步的实验结果.     

二维彩色彩虹像面全息图记录的一种新方法

本文提出了利用液晶光阀和单色激光进行彩色全息图记录的方法.借助于液晶光阀非相干-相干转换的功能,采用新的彩虹全息术,获得了记录于同一块干版上的原彩色目标由红、绿、篮三色所成的三个基色彩虹全息像.用白光透射再现,得到原彩色图的真彩色全息像.这种方法是液晶光阀、条形散斑屏在图像处理中的一种特殊应用.     

一种可用于原子全息光刻的二元计算全息新方法

原子全息光刻即采用二元计算全息片掩模来操纵原子,实现微细结构的制作。传统二元计算全息产生的全息片在重现时会产生不止一个实像,这对于原子全息光刻的操作是不利的。提出了一种非相位编码的方法,该方法利用基元函数叠加方式产生实的编码前全息图,再利用类似罗曼Ⅲ型的编码方式产生二元计算全息图。模拟结果表明,利用该方法产生的掩模板可以产生单一的同原始图案相对应的微细结构。