OJ1004290003_full2010中国天津.docVIP

傅里叶变换彩色全息的计算机模拟 赵懿琨 刘江 张宇 王建 （华南农业大学工程学院电子工程系，广州 广东，510640） 本文对制作彩色全息图的全过程采用计算机进行完整模拟，与实际实验相比较，直观经济。利用MATLAB语言对彩色原始像进行自动分色，再利用其强大的快速傅里叶变换功能制作红、绿、蓝三原色的计算全息图，最后将三色的数字全息再现像合成。文中通过彩色合成再现像与彩色原始像质量的对比，提出模拟过程中对重要参数的变化对于彩色合成再现像的影响进行了讨论和分析。 傅里叶变换；彩色全息；MATLAB；计算机全息 Computer Simulation of Fourier Transform Color Hologram ZHAO Yi-kun, LIU Jiang, ZHANG Yu, WANG Jian Electronics Department, Engineering College, South of China Agriculture University, Guangzhou 510640, China In this paper, computer simulation is used in producing color hologram. Compared with actual experiment, this method has more intuitive effect and more economic value. Firstly, the colorful primitive image is separated into monochromatic images by using MATLAB. Then, three master holograms corresponding to red, green and blue primitive images are calculated using fast fourier transform function of MATLAB. Finally, adopting three different wavelength corresponding to red, green and blue, three color reconstructed images are achieved and compose the new colorful reconstructed image. According to the differences between colorful primitive and reconstructed image, the influences caused by adjusted limitation of important parameters are discussed and analysed in this paper. Fourier Transform Color Hologram MATLAB Compute Hologram 1 引言 彩色全息术是一种能够记录和再现原物体的色彩和图像的一种全息技术。由于彩色全息图比单色全息图更能真实的反映物体的强度、相位及颜色信息，因此色彩清晰明亮的彩色全息图成为全息显示研究的重要内容，在全息显示方面具有更强的防伪能力和更广阔的应用前景。 在初次彩色全息图[1]出现后的四十多年里，研究人员分别采用光全息术和计算全息术等方法制作彩色全息图。光全息术采用了激光记录，激光或白光再现的方法，分别基于彩色空间透射全息图、彩色平面透射全息图和彩色平面反射全息图来制作。彩色空间透射全息图是通过对红、绿、蓝三基色参考光分角度入射[1]，或选择较大的物光和参考光夹角[2-3]，或红、绿、蓝三色光空间分离[4]，或对物光进行滤波编码[5]来消除串色像。这种方法记录的全息图存在分辨率和信噪比低的缺点，技术复杂且再现结果容易导致色彩失真，因此难以走出实验室进行应用推广。彩色平面透射全息图则通过精心设计光路增加狭缝，使观察物体真像与串色像的角度分离[6]。这种方法具有亮度高的优点，但有狭缝引起的单缝衍射带来的色模糊的缺点。彩色平面反射全息图是利用彩色照相原理，选用适当的记录材料和记录方法[7]就可得到彩色全息图。此法改善了全息图的衍射效率，但要求参考光和物光都有高度的稳定性，实现起来有较大难度。相较光全息术，计算全息术是利用计算机模拟光的传播，通过计算机形成全息图，打印全息图后微缩成母板后用白光[8]或激光[9]再现彩色图像，可以认为是计算机与光学方法相结合的彩色彩虹全息术。其中，基于傅里叶变换计算全息图可利用MATLAB语言强大的图像处理功能和快速傅里叶转换功能对彩色图像进