真彩色计算全息术的研究

摘要

计算全息术是利用计算机实现全息图制作的一种技术，与传统光学全息术相比，具有独特的优点和极大的灵活性，大大地简化了全息图的制作程序，提高了制作全息图的效率。本文提出了一种利用计算全息制作彩色全息图的方法，并通过实验验证了方法的可行性。 本文参考国内外计算全息前沿技术，给出了真彩色计算全息术的基本原理。真彩色计算全息术的实现主要包括五个步骤：一、真彩色图像的选取。本文选择由计算机生成真彩色图像，并依照编程要求用软件对其进行处理。二、彩色分解。根据三基色原理，将真彩色图像分解成红、绿、蓝三基色图像。三、编码。采用罗曼Ⅲ型编码和MATLAB语言，对三基色图像进行傅里叶变换，对其频谱进行编码。四、成图。将编码得到的计算全息图打印输出，并经过缩拍处理得到真彩色计算全息图胶片。五、再现。本文分别对真彩色计算全息图进行了计算机模拟再现和光学再现。 本文的工作重点在采用罗曼Ⅲ型编码和MATLAB语言来完成对真彩色计算全息图的编程设计，以及利用三基色原理和傅里叶变换平移不变性原理解决再现图像的严格复位问题。 本文的主要内容包括：第一部分，前沿主要阐述了计算全息术的发展历史和现状。第二部分主要讨论了计算全息术以及真彩色计算全息术的基本原理。第三部分提出本次实验的实验方案，计算得出各项参数，并具体说明了实验过程，包括：黑白计算全图制作，黑白计算全息图再现，真彩色计算全息图制作，真彩色计算全息图再现。第四部分是对实验结果的分析和总结，对真彩色计算全息术的可行性分析，对实验中遇到问题的分析和相应改进方法的讨论。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言

第一章前言

1.1光全息术概述

1.1.1光全息术的基本原理

1.1.2光全息术的应用

1.1.3光全息术发展

1.2计算全息术简介

1.2.1计算全息术的特点

1.2.2计算全息的分类

1.2.3计算全息术发展

1.3彩色全息术简介

1.3.1彩色全息术的特点

1.3.2彩色全息图的制作方法及研究现状

第二章彩色计算全息术的原理

2.1计算全息术基本原理

2.1.1抽样定理

2.1.2空间带宽积

2.1.3计算全息的编码

2.1.4迂回位相编码方法

2.1.5博奇型编码方法

2.1.6二元傅里叶变换计算全息图

2.2彩色计算全息术的原理

2.2.1三基色原理

2.2.2傅里叶变换平移不变性

2.2.3计算机制彩色全息图

第三章实验具体过程和技术参数

3.1黑白计算全息图的制作与再现

3.1.1黑白计算全息图编码

3.1.2黑白计算全息图的模拟再现

3.1.3黑白计算全息图的缩拍

3.1.4黑白计算全息图的光学再现

3.2真彩色计算全息图的制作与再现

3.2.1图像的三基色分解

3.2.2三基色计算全息图编码

3.2.3计算机模拟再现

3.2.4真彩色计算全息图的缩拍制作

3.2.5光学再现

第四章实验结果分析讨论

4.1再现像大小分析

4.1.1抽样数对再现像大小的影响

4.1.2编码矩孔大小对再现像的影响

4.2再现像清晰度分析

4.2.1缩拍参数对再现像的影响

4.2.2所用拍照胶卷对再现像质量的影响

4.2.3傅里叶变换透镜对再现像质量的影响

4.2.4全息图输出缩拍技术对再现像质量的影响

4.3编程语言对成图速度的影响

4.4再现像色模糊问题分析

4.5再现像准确复位问题

结论

参考文献

攻读学位期间的研究成果

附录

致谢