成果名稱:計算全息圖快速算法及其縮微輸出系統
申請單位:浙江師范大學
成果編號:鑒字[教SH 2008]第 017 號
鑒定日期:2008年12月6日
學 科: 按18學科(1、數學;2√、物理天文;3、化學;4、生物;5、地學;6、力學;7、土建水;8、工程熱物理;9、儀器儀表;10、機械;11、電力電機;12、化工輕紡;13、電子通訊;14、計算機;15、自控管理;16、材料;17、農林牧漁;18、醫藥衛生)
成果簡介:(1000字以內,可公開部分,不要出現國防、軍工、軍用、軍事、國家安全等字樣)
本項成果主要包含兩項內容:一是各類全息圖的快速算法,二是研制出計算全息圖縮微輸出系統(全息打印機Holo-printer)。基本技術原理是:根據制作全息圖的類型不同,對已經獲得的三維數據進行不同的物光波模擬,然后通過查表和差分等快速算法計算不同的全息圖,例如菲涅耳全息,彩虹全息,周視全息以及彩色全息等。全息圖縮微輸出系統是將計算全息圖利用空間光調制器顯示,并通過光學系統微縮成像到感光材料上以到達全息圖輸出的目的。通過以上措施,在不需要相干光和全息防震臺的情況下,本成果實現了實際三維物體的全息圖的制作。
1、計算全息算法的研究
充分利用計算全息的靈活性,進行多種類型的計算全息圖的算法研究。主要包括查表法彩虹計算全息,單波長彩色計算全息,計算周視全息,大視角、動態計算全息等等。在研究算法的同時,對消隱問題也進行了深入的探討。以上研究已經形成了一套完整的計算全息軟件。
2、計算全息圖縮微輸出系統的研究
如下圖所示,將獲得的計算全息圖通過計算機控制空間光調制器進行逐幀顯示,并通過光學系統微縮成像到感光材料上以到達全息圖實時輸出的目的。通過以上措施,在不需要相干光和全息防震臺的情況下,本成果實現了實際三維物體的全息圖的制作。
所研制的全息圖縮微輸出系統具有如下兩個特點,第一,全息圖的形成不是由激光的干涉生成,而是完全由計算機計算得到,這樣就不存在防震的問題;第二,所顯示的三維物體通過三維掃描儀獲得,可以得到連續的三維物光波分布,在進行真實的三維物體全息顯示時不存在跳躍和失真現象。
3、主要技術指標完成情況
1全息圖計算速度:Intel 2.5G,四核CPU,4000物點,全息圖300´300,3.3 s
2全息圖元寬度:1.1mm×1.5mm
3全息圖最大面積:100mm×100mm
4視角:> 15°
5記錄單幅圖元時間:1 s
6全息圖分辨率:170 lp/mm
7相鄰圖元間隔:< 3μm
該項成果在全息商品制作、三維立體顯示、微衍射元件的制作、光學檢測、生物醫學及計算全息教學與科研等領域具有廣泛的應用前景。該項目在全息圖消隱算法與計算全息打印機等方面取得了顯著的創新性成果,達到了國內領先、國際先進水平
申請單位:浙江師范大學
成果編號:鑒字[教SH 2008]第 017 號
鑒定日期:2008年12月6日
學 科: 按18學科(1、數學;2√、物理天文;3、化學;4、生物;5、地學;6、力學;7、土建水;8、工程熱物理;9、儀器儀表;10、機械;11、電力電機;12、化工輕紡;13、電子通訊;14、計算機;15、自控管理;16、材料;17、農林牧漁;18、醫藥衛生)
成果簡介:(1000字以內,可公開部分,不要出現國防、軍工、軍用、軍事、國家安全等字樣)
本項成果主要包含兩項內容:一是各類全息圖的快速算法,二是研制出計算全息圖縮微輸出系統(全息打印機Holo-printer)。基本技術原理是:根據制作全息圖的類型不同,對已經獲得的三維數據進行不同的物光波模擬,然后通過查表和差分等快速算法計算不同的全息圖,例如菲涅耳全息,彩虹全息,周視全息以及彩色全息等。全息圖縮微輸出系統是將計算全息圖利用空間光調制器顯示,并通過光學系統微縮成像到感光材料上以到達全息圖輸出的目的。通過以上措施,在不需要相干光和全息防震臺的情況下,本成果實現了實際三維物體的全息圖的制作。
1、計算全息算法的研究
充分利用計算全息的靈活性,進行多種類型的計算全息圖的算法研究。主要包括查表法彩虹計算全息,單波長彩色計算全息,計算周視全息,大視角、動態計算全息等等。在研究算法的同時,對消隱問題也進行了深入的探討。以上研究已經形成了一套完整的計算全息軟件。
2、計算全息圖縮微輸出系統的研究
如下圖所示,將獲得的計算全息圖通過計算機控制空間光調制器進行逐幀顯示,并通過光學系統微縮成像到感光材料上以到達全息圖實時輸出的目的。通過以上措施,在不需要相干光和全息防震臺的情況下,本成果實現了實際三維物體的全息圖的制作。
所研制的全息圖縮微輸出系統具有如下兩個特點,第一,全息圖的形成不是由激光的干涉生成,而是完全由計算機計算得到,這樣就不存在防震的問題;第二,所顯示的三維物體通過三維掃描儀獲得,可以得到連續的三維物光波分布,在進行真實的三維物體全息顯示時不存在跳躍和失真現象。
3、主要技術指標完成情況
1全息圖計算速度:Intel 2.5G,四核CPU,4000物點,全息圖300´300,3.3 s
2全息圖元寬度:1.1mm×1.5mm
3全息圖最大面積:100mm×100mm
4視角:> 15°
5記錄單幅圖元時間:1 s
6全息圖分辨率:170 lp/mm
7相鄰圖元間隔:< 3μm
該項成果在全息商品制作、三維立體顯示、微衍射元件的制作、光學檢測、生物醫學及計算全息教學與科研等領域具有廣泛的應用前景。該項目在全息圖消隱算法與計算全息打印機等方面取得了顯著的創新性成果,達到了國內領先、國際先進水平