《三圍全息影像成像》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、三位全息影像成像電信增值業(yè)務(wù)開發(fā)小組三維全息影像成像曹仁修2013年5月30日星期四一、傳統(tǒng)全息成像原理和發(fā)展歷史人類之所以能感受到立體感，是由于人類的雙眼觀察物體時(shí)橫向并排，兩眼之間有6厘米左右的間隔，且觀察角度略有差異，圖像經(jīng)視神經(jīng)中樞的融合反射及視覺心理反應(yīng)便產(chǎn)生了三維立體感根據(jù)這個(gè)原理，可以將3D顯示技術(shù)分為兩種：一種是利用人眼的視差特性產(chǎn)生立體感；另一種則是在空間顯示真實(shí)的3D立體影像，如基于全息技術(shù)影響成像。全息影像是真正的三維立體影像，用戶不需要佩戴帶立體眼鏡或其他任何的輔助設(shè)備，就可以在不同的

2、角度裸眼觀看影像。1947年，匈牙利人丹尼斯蓋博在研究電子顯微鏡的過程中，提出了全息攝影術(shù)這樣一種全新的成像概念。全息術(shù)的成像利用了光的干涉原理，以條文形式記錄物體發(fā)射的特定光波，并在特殊條件下使其重現(xiàn)，形成逼真的三維圖像，這幅圖像記錄了物體的振幅、相位、亮度外形分布等信息，所以稱之為全息術(shù)，意為包含了全部信息。但在當(dāng)時(shí)的條件下，全息圖像的成像質(zhì)量很差，只是采用水銀燈記錄全息信息，但由于水銀燈的性能太差，無法分離同軸全息衍射波，因此大量的科學(xué)家花費(fèi)了十年的時(shí)間卻沒有使這一技術(shù)有很大進(jìn)展。由于全息攝影術(shù)的發(fā)明，

3、丹尼斯蓋博在1971年獲得了諾貝爾獎(jiǎng)1962年，美國(guó)人雷斯和阿帕特尼克斯在基本全息術(shù)的基礎(chǔ)上，將通信行業(yè)中“側(cè)視雷達(dá)”理論應(yīng)用在全息術(shù)上，發(fā)明了離軸全息術(shù)，帶動(dòng)全息術(shù)進(jìn)入了全新的發(fā)展階段。這一技術(shù)采用離軸光記錄全息圖像，然后利用離軸再現(xiàn)光得到三個(gè)空間相互分離的衍射分量，可以清晰的觀察到所需的圖像，有效克服了全息圖成像質(zhì)量差的問題。1969年，本頓發(fā)明了彩虹全息術(shù)，能在白熾燈光下觀察到明亮的立體成像。其基本特征是，在適當(dāng)?shù)奈恢眉尤胍粋€(gè)一定寬度的狹縫，限制再現(xiàn)光波以降低像的色模糊，根據(jù)人眼水平排列的特性，犧牲垂直

4、方向物體信息，保留水平方向物體信息，從而降低對(duì)光源的要求彩虹全息術(shù)的發(fā)明，帶動(dòng)全息術(shù)進(jìn)入了第三個(gè)發(fā)展階段。4三位全息影像成像電信增值業(yè)務(wù)開發(fā)小組傳統(tǒng)全息技術(shù)采用鹵化銀等材料制成感光膠片，完成全息圖像信息的記錄，由于需要進(jìn)行顯影定影等后期處理，整個(gè)制作過程非常繁瑣而現(xiàn)代的全息技術(shù)材質(zhì)采用新型光敏介質(zhì)，如光導(dǎo)熱塑料光折變晶體光致聚合物等，不僅可以省去傳統(tǒng)技術(shù)中的后期處理步驟，而且信息的容量和衍射率都比傳統(tǒng)材料較高然而，采用感光膠片或新型光敏介質(zhì)，都需要通過光波衍射重現(xiàn)記錄的波前信息，肉眼直接觀察再現(xiàn)結(jié)果，這樣難以

5、定量分析圖像的精確度，無法形成精確的全息影像。一、數(shù)字全息技術(shù)1、數(shù)字全息技術(shù)原理20世紀(jì)60年代末期，古德曼和勞倫斯等人提出了新的全息概念——數(shù)字全息技術(shù)，開創(chuàng)了精確全息技術(shù)的時(shí)代。到了90年代，隨著高分辨率CCD的出現(xiàn)，人們開始用CCD等光敏電子元件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的感光膠片或新型光敏等介質(zhì)記錄全息圖，并用數(shù)字方式通過電腦模擬光學(xué)衍射來呈現(xiàn)影像，使得全息圖的記錄和再現(xiàn)真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化數(shù)字全息技術(shù)的成像原理是，首先通過CCD等器件接收參考光和物光的干涉條紋場(chǎng)，由圖像采集卡將其傳入電腦記錄數(shù)字全息圖；然后利用菲涅爾衍

6、射原理在電腦中模擬光學(xué)衍射過程，實(shí)現(xiàn)全息圖的數(shù)字再現(xiàn)；最后利用數(shù)字圖像基本原理再現(xiàn)的全息圖進(jìn)行進(jìn)一步處理，去除數(shù)字干擾，得到清晰的全息圖像2、數(shù)字全息技術(shù)的特點(diǎn)數(shù)字全息技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、全息技術(shù)和電子成像技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。它通過電子元件記錄全息圖，省略了圖像的后期化學(xué)處理，節(jié)省了大量時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像的實(shí)時(shí)處理同時(shí)，其可以進(jìn)行通過電腦對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行定量分析，通過計(jì)算得到圖像的強(qiáng)度和相位分布，并且模擬多個(gè)全息圖的疊加等操作。二、三維全息影像產(chǎn)品隨著人們逐漸不滿足普通的3D立體成像帶來的視覺效果，以及更多的數(shù)字全息

7、技術(shù)和成像介質(zhì)的研究成果的出現(xiàn)，出現(xiàn)了一批利用數(shù)字全息技術(shù)的產(chǎn)品，并在各行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。1、360全息幻影成像系統(tǒng)360全息成像，是由透明材料制成的四面錐體當(dāng)觀眾的視線透過椎體的一個(gè)面時(shí)，通過表面鏡射和反射，能夠從椎體內(nèi)的空間里看到自由飄浮的影像。4三位全息影像成像電信增值業(yè)務(wù)開發(fā)小組這套系統(tǒng)由柜體、射燈、分光鏡、視頻播放器等組成，利用分光鏡成像原理，對(duì)產(chǎn)品實(shí)拍三維建模后將產(chǎn)品影像或三維模型疊加進(jìn)場(chǎng)景中，不需任何輔助設(shè)備即可觀看三維畫面。這一產(chǎn)品主要用于展示細(xì)節(jié)豐富的物品，如汽車、珠寶、人物等。2、全息投

8、影全息投影是近期非常流行的技術(shù)，它采用全息膜配合投影展示產(chǎn)品，提供了豐富的全息影像，可以在玻璃、亞克力等材質(zhì)上成像，將裝飾性、實(shí)用性融為一體，成為現(xiàn)在一種前沿的市場(chǎng)推廣手段。2008年美國(guó)CNN電視臺(tái)首次在總統(tǒng)大選的報(bào)道中應(yīng)用了全息投影技術(shù)，動(dòng)用了35部高清攝像機(jī)，從各角度同時(shí)對(duì)主持人進(jìn)行拍攝，拍攝的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)?0臺(tái)電腦中進(jìn)行合成處理，最終通過高清投影儀實(shí)現(xiàn)全息人像的真實(shí)再現(xiàn)。全息投影技術(shù)是通過