激光计算全息三维显示基础算法研究

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1、f㈣掣幽FUNDAMENllALALGORITHMRESEARCHOFLASERCOMPUTERHOLOGRAPHICTHREEDIMENSTIONALDISPLAYByFangLiADisserltation／ThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofOpticalEngineeringACADEMYOFOPT

2、O·ELECTRONICS，CHINESEACADEMYOFSCIENCESMay,2013关于学位论文使用权声明任何收存和保管本论文各种版本的单位和个人，未经著作权人授权，不得将本论文转借他人并复印、抄录、拍照、或以任何方式传播。否则，引起有碍著作权人著作权益之问题，将可能承担法律责任。关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国科学院光电研究院有关保存、使用学位论文的规定，即：中国科学院光电研究院有权保留学位论文的副本，允许该论文被查阅；中国科学院光电研究院可以公布该论文的全部或部分内容，可以

3、采用影印、缩印或其他复制手段保存该论文。(涉密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：关于学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明。签名：导师签名：日期：激光计算全息三维显示基础算法研究摘要全息显示是实现真三维显示的一种显示技术，能够记录表现物体深度信息的相位信息

4、并完整地再现物光波。近年来，应用全息显示的激光计算全息三维显示技术的研究，特别是实时、大尺寸、大视场的激光计算全息三维动态显示的研究受到研究者们的广泛重视，其中实时性高、解算性好的计算全息三维显示算法是研究的重点，本文就是集中对于计算全息三维显示算法进行研究，提出了三维GS算法的优化算法和菲涅尔波带法的优化算法，具体而言，主要内容包括：对菲涅尔衍射变换理论进行了介绍，阐述了菲涅尔衍射积分变换的快速傅里叶计算方法，对三种方法进行了对比。对GS三维显示算法的三种形式进行了理论介绍、结果对比，对GS三

5、维显示算法的缺点进行了分析。针对GS三维显示算法的其中两种形式进行了优化创新，提出了加权三维GS和弱补偿三维GS算法，有效地提高了显示像质。对菲涅尔波带法进行了系统介绍，提出了菲涅尔波带法的优化算法，大大降低了算法运行的时间，数值模拟实现了lmm边长的正方体的三维显示。关键词：计算全息，三维显示，GS相位恢复算法，菲涅尔波带法，显示像质激光计算全息三维显示基础算法研究FI肘DAMENTALALGORITHMRESEARCHOFLASERCOMPUTERHOLOGRAPHICTHREEDIMENS

6、l0NALDISPLAYABSTRACTFangLiDirectedbyProfessorYongBiHolographicdisplayisatechniquewhichcanrealizethetrue3Ddisplay．ItCanrecordthephasewhichisthereflectionofthedeepthinformationandreproducetheobjectwavecompletely．Inrecentyears，theresearchonthelasercompu

7、terholographic3Ddisplay,especiallytheresearchonthereal-time，bigscreenandwideviewfieldoflasercomputerholographic3Ddynamicdisplaydrawstheextensiveattentionoftheresearchers，amongwhichthefundamentalalgorithmwithgoodreal—timeperformanceisthekeypoint．Thisp

8、apermainlyfocusesonthefundamentalalgorithmresearchandproposestheimprovedalgorithmoftheGSandtheFresnelzonemethod．Thecontentofthispaperisasfollows：IntroducethetheoryofFresneldiffractionintegraltransformationanditsFFTcomputationmethod．Introduceandcompar