计算机辅助透镜阵列合成全息术的研究.pdfVIP

维普资讯 第 37卷第 1期 光 子 学 报 Vo1．37No．1 2008年 1月 ACTA PHOTONICA SINICA January2008 计算机辅助透镜阵列合成全息术的研究* 楼益民，王辉，金洪震 ，吴琼，田青，甘亮勤 (惭 江师范大学 信息光学研究所 ，浙江 金华 321004) 摘 要：基于合成全息照相和计算机图形学原理 ，提 出利用计算机制作初级体视 图序列的方法，并 与线阵透镜相结合 ，实现 了计算机和光学联合制作体视全息图．研究了线阵透镜的成像规律和三 维数据的计算机显示原理 ，获得 了计算机制体视图与透镜阵列成像的对应关系，根据该对应关系设 计了计算程序 ，并进行了实验验证 ． 关键词 ：合成全息；计算机图形学；体视全息；三维显示 中图分类号：0483．1 文献标识码：A 文章编号：1004-4213(2008)01—0125—4 0 引言 为多镜头的小透镜阵列，把从各个方向观察到的带 有微小差别 的基元图像记录在底片上 ．底片通过湿 1967年Pole提出的 “全息编码器一全息照相”方 化学处理 ，得到初级体视 图 ．分析传统集成 照相过 法[1]，将传统的体视术一集成照相术和全息术相结 程 ，是将三维物体通过成像透镜投影到二维照相底 合，使得非相干照明物体 的全息显示成为可能 ．之 片上的过程 ．物体的三维信息被保存在从不同角度 后，Meeriekerd等人又提出了类似的体视全息法[2]， 投影的各个二维基元图即初级体视图中．这个过程 使得全息显示技术得到了进一步的发展 ．由于Pole 实际上是一个 由三维空间到二维空间的映射过程 ． 的蝇眼透镜照相板制作成本高，Meeriekerd等人的 分析计算机 图形学中将三维物体显示于二维像素屏 方法复杂，文献[3—4]提出了体视全息照相的简化设 幕上 的过程 [7]，计算机需要进行如图2的操作才能 计 ，用线阵小透镜代替蝇眼透镜照相板，克服了以上 实现三维物体显示 ．这也是一个 由三维到二维的映 缺点，并与彩虹全息术结合实现了白光显示 ．以上 射过程 基于上述相似性 ，本文提 出了用计算机来 方法的第一步都是利用传统集成照相术获得初级体 视图，而后将初级体视图用相干光照明合成体视全 息图[5_6]．利用传统集成照相术获得初级体视图，需 要对胶卷进行反转冲洗 ，制作过程复杂 ．本文提出 了一种改进的方法 ，将计算机图形学与集成照相术 图2 计算机 图形学 中的坐标变换 过程 Fig．2 Coordinatetransformationofcomputergraphics 相结合，编程实现了初级体视图的制取 ．克服了以 上缺点 ，获得了较好的结果 、 模拟集成照相过程而获得初级体视图的方法 ．模拟 过程为 ：首先获取物体的三维坐标数据和各个小透 1