成果名稱：計(jì)算全息圖快速算法及其縮微輸出系統(tǒng)
申請(qǐng)單位：浙江師范大學(xué)
成果編號(hào)：鑒字[教SH 2008]第 017 號(hào)
鑒定日期：2008年12月6日
學(xué) 科： 按18學(xué)科（1、數(shù)學(xué)；2√、物理天文；3、化學(xué)；4、生物；5、地學(xué)；6、力學(xué)；7、土建水；8、工程熱物理；9、儀器儀表；10、機(jī)械；11、電力電機(jī)；12、化工輕紡；13、電子通訊；14、計(jì)算機(jī)；15、自控管理；16、材料；17、農(nóng)林牧漁；18、醫(yī)藥衛(wèi)生）
成果簡(jiǎn)介：（1000字以內(nèi)，可公開(kāi)部分，不要出現(xiàn)國(guó)防、軍工、軍用、軍事、國(guó)家安全等字樣）
本項(xiàng)成果主要包含兩項(xiàng)內(nèi)容:一是各類全息圖的快速算法,二是研制出計(jì)算全息圖縮微輸出系統(tǒng)（全息打印機(jī)Holo-printer）。基本技術(shù)原理是：根據(jù)制作全息圖的類型不同，對(duì)已經(jīng)獲得的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的物光波模擬，然后通過(guò)查表和差分等快速算法計(jì)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(tǒng)是將計(jì)算全息圖利用空間光調(diào)制器顯示，并通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)微縮成像到感光材料上以到達(dá)全息圖輸出的目的。通過(guò)以上措施，在不需要相干光和全息防震臺(tái)的情況下，本成果實(shí)現(xiàn)了實(shí)際三維物體的全息圖的制作。
1、計(jì)算全息算法的研究
充分利用計(jì)算全息的靈活性，進(jìn)行多種類型的計(jì)算全息圖的算法研究。主要包括查表法彩虹計(jì)算全息，單波長(zhǎng)彩色計(jì)算全息，計(jì)算周視全息，大視角、動(dòng)態(tài)計(jì)算全息等等。在研究算法的同時(shí)，對(duì)消隱問(wèn)題也進(jìn)行了深入的探討。以上研究已經(jīng)形成了一套完整的計(jì)算全息軟件。
2、計(jì)算全息圖縮微輸出系統(tǒng)的研究
如下圖所示，將獲得的計(jì)算全息圖通過(guò)計(jì)算機(jī)控制空間光調(diào)制器進(jìn)行逐幀顯示，并通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)微縮成像到感光材料上以到達(dá)全息圖實(shí)時(shí)輸出的目的。通過(guò)以上措施，在不需要相干光和全息防震臺(tái)的情況下，本成果實(shí)現(xiàn)了實(shí)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(tǒng)具有如下兩個(gè)特點(diǎn)，第一，全息圖的形成不是由激光的干涉生成，而是完全由計(jì)算機(jī)計(jì)算得到，這樣就不存在防震的問(wèn)題；第二，所顯示的三維物體通過(guò)三維掃描儀獲得，可以得到連續(xù)的三維物光波分布，在進(jìn)行真實(shí)的三維物體全息顯示時(shí)不存在跳躍和失真現(xiàn)象。
3、主要技術(shù)指標(biāo)完成情況
1全息圖計(jì)算速度：Intel 2.5G,四核CPU，4000物點(diǎn)，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(shí)間：1 s
6全息圖分辨率：170 lp/mm
7相鄰圖元間隔：< 3μm
該項(xiàng)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(xué)檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)及計(jì)算全息教學(xué)與科研等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。該項(xiàng)目在全息圖消隱算法與計(jì)算全息打印機(jī)等方面取得了顯著的創(chuàng)新性成果，達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平
申請(qǐng)單位：浙江師范大學(xué)
成果編號(hào)：鑒字[教SH 2008]第 017 號(hào)
鑒定日期：2008年12月6日
學(xué) 科： 按18學(xué)科（1、數(shù)學(xué)；2√、物理天文；3、化學(xué)；4、生物；5、地學(xué)；6、力學(xué)；7、土建水；8、工程熱物理；9、儀器儀表；10、機(jī)械；11、電力電機(jī)；12、化工輕紡；13、電子通訊；14、計(jì)算機(jī)；15、自控管理；16、材料；17、農(nóng)林牧漁；18、醫(yī)藥衛(wèi)生）
成果簡(jiǎn)介：（1000字以內(nèi)，可公開(kāi)部分，不要出現(xiàn)國(guó)防、軍工、軍用、軍事、國(guó)家安全等字樣）
本項(xiàng)成果主要包含兩項(xiàng)內(nèi)容:一是各類全息圖的快速算法,二是研制出計(jì)算全息圖縮微輸出系統(tǒng)（全息打印機(jī)Holo-printer）。基本技術(shù)原理是：根據(jù)制作全息圖的類型不同，對(duì)已經(jīng)獲得的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的物光波模擬，然后通過(guò)查表和差分等快速算法計(jì)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(tǒng)是將計(jì)算全息圖利用空間光調(diào)制器顯示，并通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)微縮成像到感光材料上以到達(dá)全息圖輸出的目的。通過(guò)以上措施，在不需要相干光和全息防震臺(tái)的情況下，本成果實(shí)現(xiàn)了實(shí)際三維物體的全息圖的制作。
1、計(jì)算全息算法的研究
充分利用計(jì)算全息的靈活性，進(jìn)行多種類型的計(jì)算全息圖的算法研究。主要包括查表法彩虹計(jì)算全息，單波長(zhǎng)彩色計(jì)算全息，計(jì)算周視全息，大視角、動(dòng)態(tài)計(jì)算全息等等。在研究算法的同時(shí)，對(duì)消隱問(wèn)題也進(jìn)行了深入的探討。以上研究已經(jīng)形成了一套完整的計(jì)算全息軟件。
2、計(jì)算全息圖縮微輸出系統(tǒng)的研究
如下圖所示，將獲得的計(jì)算全息圖通過(guò)計(jì)算機(jī)控制空間光調(diào)制器進(jìn)行逐幀顯示，并通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)微縮成像到感光材料上以到達(dá)全息圖實(shí)時(shí)輸出的目的。通過(guò)以上措施，在不需要相干光和全息防震臺(tái)的情況下，本成果實(shí)現(xiàn)了實(shí)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(tǒng)具有如下兩個(gè)特點(diǎn)，第一，全息圖的形成不是由激光的干涉生成，而是完全由計(jì)算機(jī)計(jì)算得到，這樣就不存在防震的問(wèn)題；第二，所顯示的三維物體通過(guò)三維掃描儀獲得，可以得到連續(xù)的三維物光波分布，在進(jìn)行真實(shí)的三維物體全息顯示時(shí)不存在跳躍和失真現(xiàn)象。
3、主要技術(shù)指標(biāo)完成情況
1全息圖計(jì)算速度：Intel 2.5G,四核CPU，4000物點(diǎn)，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(shí)間：1 s
6全息圖分辨率：170 lp/mm
7相鄰圖元間隔：< 3μm
該項(xiàng)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(xué)檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)及計(jì)算全息教學(xué)與科研等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。該項(xiàng)目在全息圖消隱算法與計(jì)算全息打印機(jī)等方面取得了顯著的創(chuàng)新性成果，達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平
