合成全息中透视图插值的空间关系

针对合成全息在拍摄透视图序列中存在的困难，分析了插值的空间关系，提出基元图像的插值方案，从而大大减少需要拍摄的基元图像数量，使得普通相实时记录成为可能，实验表明，这一构想是可行的。     

体视全息图的实时拍摄方法

在现有体视全息图制作方法的基础上，提出一种新的方法，利用液晶光阀作为像的转换元件，使得体视全息图的制作由原来的三次曝光简化为一次曝光，从而实现了实时拍摄的目的，文中给出了用这种方法设计的实时摄像系统和实验结果。     

全息术现状及其发展分析

本文简要回顾在半个世纪中全息术的发展，重点介绍了近十多年来全息术领域比较有影响的研究成果，分析了全息术在实际应用中的突出优点和存在问题，展望了全息术未来的发展前景．     

数字化合成全息图自动记录系统研究

从合成全息术的编码原理出发,采用了液晶空间光调制器、步进电机控制的可移动狭缝和一维移动平台等设备以及计算机数字多媒体技术、软件编程技术设计出一套数字化合成全息自动记录系统。该系统能够改善传统全息图手工制作效率低、操作不准确产生误差等缺陷,提高了合成具有视差、动感、颜色以及不同景深等特殊效果全息图的自动化水平。实际应用该系统合成了含有40幅照片信息的全息图。     

计算机制半周视彩色彩虹全息体视图

全息体视图(HS)是一种可加速计算的全息图,能够实现单色全息三维(3D)显示,将其与彩色彩虹全息相结合并实现允许多人围观的半周视彩色彩虹全息3D显示具有实际应用价值。在HS计算原理的基础上,设计单元全息图侧视角及视场角等参数,通过频域复用获得包含红色、绿色和蓝色信息的单元全息图的频谱,对频谱进行傅里叶逆变换后取实部得到该单元全息图,所有单元全息图的组合形成完整的半周视彩色彩虹HS。通过并行加速计算的方法实现分辨率为200800 pixel×200800 pixel、尺寸为64 mm×64 mm的高分辨率半周视彩色彩虹HS仅需15.15 min。采用反射照明的方式进行光学再现,实现了允许多人同时观看的清晰的彩色全息3D显示,其有望应用于3D军事地图、3D沙盘等领域。     

计算机制半周视彩色彩虹全息体视图

基于模式/模群复用的多模光纤通信系统是目前光通信领域的研究热点。系统中存在多个模式/模群,如何准确识别它们是提升传输系统性能的关键问题之一。提出了一种基于深度学习的多模光纤模式与模群的智能识别模型,通过引入全卷积神经网络(CNN),对噪声影响情况下线偏振模式及其模群进行仿真和实验研究。首先,基于多平面光转换模式复用器件和普通OM2多模光纤,搭建10个模式(LP01、LP11a/b、LP21a/b、LP02、LP12a/b、LP31a/b)及其对应的3个模群的光场信息获取的仿真和实验平台,利用大量数据进行训练和验证。实验结果显示,模式/模群的总体识别率可达到100%。通过将获取的模群光场图片重构为低分辨率图片,研究低密度光电探测器阵列接收条件下,智能识别模型的识别性能。实验结果显示,采取4×4光探测器阵列接收光场信息时,能获得98.3%的识别效率。本研究表明提出的智能识别模型具有良好的光纤模式/模群智能识别能力,其在多模光纤通信系统性能提升与智能光性能监测方面具有一定的应用潜力。     

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.     

双视三维动态反射全息图合成技术研究

在综合了白光反射全息、像全息、体视对全息和合成全息等多种技术的基础上 ,提出了一种制作双视三维动态反射全息图的合成技术 ,给出了制作该类全息图有关参数的设计方法 ,成功地制作了一种适于近距离观察的双视三维动态反射全息图样品 ,有效消除了用双眼观察普通动态全息图时常出现的像混淆现象 ,其清晰的三维立体图像、生动而逼真的动态艺术效果 ,具有较高的艺术欣赏和防伪价值 ,为该类全息产品的开发探索了一条可行途径     

动态全息三维显示研究最新进展

全息三维显示是真三维显示技术, 其原理是利用光学干涉记录和衍射再现将物体或场景的三维信息全部重建出来, 所以观看全息三维图像与观看真实物体或场景的效果一样. 近期全息研究领域有一些突破性的成果被报道, 将推动全息显示的应用不断走向成熟. 本文将重点介绍基于光学材料和空间光调制器为全息图承载载体的动态全息三维显示最新发展状况. 虽然动态全息三维显示研究仍然存在挑战, 但最近研究中已经利用光学材料实现了实时动态全息三维视频显示, 这为未来实现大尺寸、高分辨率、彩色全息真三维视频显示提供了可能.     

全息透镜在车辆中的两种应用

通过把全息透镜嵌入挡风玻璃，实现全息透镜在车辆中的两种应用，即将具有颜色选择性的窄带全息透镜用于车辆的平视显示，将具有角度选择性的宽带全息透镜用于车辆的阳光防护。     

合成孔径数字全息的分析模拟及多参考光合成孔径数字全息

分析了合成孔径数字全息的理论和实现方法,提出了多参考光合成孔径数字全息方法及其应用前景,以双狭缝为例,模拟了单幅及单参考光、多参考光两种合成孔径数字全息术的记录和再现方法,对三种方法再现像的分辨率进行了比较.     

彩色计算全息颜色匹配的研究

基于色度学原理,研究了彩色计算全息颜色的匹配问题,给出了电子显示色系下颜色量与计算全息物光波振幅之间的等色传递关系.首先,讨论了电子显示色系和彩色计算全息色系之间的颜色传递问题,并且给出了这两个色系下颜色量的转换方法.其次,以彩色全息再现像与原始计算目标颜色一致为目的,分析了彩色计算全息色系下的颜色量和与其对应物光波振幅的关系,并得出了颜色量和物光波振幅间应满足的一般方程.最后,本文选取PAL制式彩色显示色系下的彩色目标为全息图计算物体进行了彩色全息显示实验,结果表明本文所述彩色计算全息颜色匹配方法是有效的.本文的研究工作将为彩色计算全息显示的实用化奠定一定的理论基础和技术依据.     

基于自聚焦透镜的光纤数字全息系统实验研究

在光纤数字全息光路中引入自聚焦透镜，利用其特有的成像特性，作为物光波的中继传输器件，构成一套紧凑型光纤数字无透镜傅里叶变换全息记录系统，以实现对微小物体的全息记录与数值再现.研究结果表明，结合自聚焦透镜和光纤数字全息术的特点，不仅可使光学测试系统紧〖CM(42〗〖JP2〗凑、微型化，而且还可以对一些特殊环境、光线难以直接到达的隐藏区域或封闭系统内部进行测量.     

二步合成平板周视彩虹全息术

提出一种将物光波前先分解记录，再合成的二步平板周视彩虹全息术。波前的分解记录与合成彩虹全息图是分别通过转动物体和干板来实现的。记录这种周视全息图，不需要大孔径和其它特殊光学元件，即可获得周视半径大的无象差立体再现象。该方法可直接用于模压全息图母板的制作。     

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.     

Ergonomic-Centric Holography: Optimizing Realism,Immersion, and Comfort for Holographic Display

Ergonomic-centric holography is introduced, an algorithmic framework that simultaneously optimizes for realistic incoherent defocus, unrestricted pupil movements in the eye box, and high-order diffractions for filtering-free holography. The proposed method outperforms prior algorithms on holographic display prototypes operating in unfiltered and pupil-mimicking modes, offering the potential to enhance next-generation virtual and augmented reality experiences.     

3D Reconfigurable Vectorial Holography via a Dual-Layer Hybrid Metasurface Device

Metasurface-based vectorial holography manifests itself as an advanced platform for large-capacity information storage, holographic display, and cryptography. However, a convenient and effective reconfigurable vectorial hologram generation mechanism still remains a challenge. Here, a rotation-driven reconfigurable vectorial holography scheme is developed via a dual-layer hybrid metasurface device, in which radiation-type and birefringent metasurfaces are cascaded hybridly. Thus, reconfigurable and highly customizable intensity and polarization response of holograms in the 3D space is achieved. Rotatable radiation-type metasurface (RTM) serves as an incidence-wavefront modulator to excite the non-rotatable birefringent metasurface (BM). The gradient descent optimization inverse design method is introduced to achieve the high-efficiency reconstruction of the Jones vector and Jones matrix distribution on both RTM and BM. On this basis, numerical analysis and experimental verification of 3-D reconfigurable vectorial holography are demonstrated in the microwave region. This scheme implies a new paradigm for 3-D reconfigurable vectorial holography and can lead to advances in high-capacity optical display, switchable meta-devices, and cryptography.     

A novel coding method for high vividness three-dimensional holographic display

The quality of the reconstructed holographic three-dimensional image is seriously influenced by the noise. A novel encoded algorithm combining the Burch code with the four-step phase shifting method is presented to remove the noise and improve the contrast and resolution of the reconstructed image. The reconstructed three-dimensional images are compared with the results of the median filtering. The performance parameters of two methods are analyzed. The experimental results show that the zero-order light spot, conjugate image and speckle noise are suppressed effectively. The quality of the reconstructed image is noticeably improved.     

Computer-generated kinoforms of real-existing full-color 3D objects using pure-phase look-up-table method

A computational method based on pure-phase look-up-table (LUT) is proposed for generating kinoforms of full-color real-existing three-dimensional (3D) objects. The principle of the pure-phase LUT method is described. 3D depth as well as color information of a full-color 3D object is obtained by the full-color 3D profile measurement approach based on binocular vision. The obtained full-color 3D data is decomposed into red (R), green (G), and blue (B) channels, and kinoforms of each channel are calculated from the depth map and color information of the corresponding channel using the pure-phase LUT method. In order to reduce the speckle noise of reconstructed full-color 3D image, sequential kinoforms of each color channel are generated by adding dynamic-pseudorandom phase factor into the object domain. Numerical reconstruction and optical reconstruction with a phase-only spatial light modulator (SLM) show that, with the proposed method, full-color holographic 3D display of real-existing full-color 3D objects is available.     

超短脉冲激光通过高散射介质的电子学全息成像技术研究

根据超短脉冲激光透过高散射介质成像的电子全息原理,建立了一套完整的适用于透过高用射介质成像的电子学全息系统。采用该系统,透过厚度为１２ｍｍ,体积百分比为５％的鲜奶和水的混合散射液体,对直径为０．６５ｍｍ的金属丝实现了成像。