一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法【專利摘要】本發(fā)明屬于計(jì)算全息領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法，其特征在于，分別計(jì)算并存儲(chǔ)少量采樣點(diǎn)的位置和相位信息，然后利用采樣點(diǎn)的相位關(guān)聯(lián)關(guān)系獲取計(jì)算基元全息圖所需要的物光相位和參考光相位。計(jì)算并存儲(chǔ)基本相位點(diǎn)的物光相位，利用基元全息圖物光相位的中心對稱性建立其位置索引模板，賦予與基本相位點(diǎn)距離相等或相近的采樣點(diǎn)相同的物光相位。計(jì)算并存儲(chǔ)一行(或列)采樣點(diǎn)的參考光相位，即可獲取基元全息圖在各個(gè)深度上的參考光相位。本發(fā)明提供的方法與基元全息圖的直接計(jì)算與存儲(chǔ)相比，具有計(jì)算簡便快捷、數(shù)據(jù)占據(jù)的存儲(chǔ)空間少、恢復(fù)速度快等優(yōu)勢。【專利說明】一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明屬于計(jì)算全息領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]對于波長恒定的光波，其信息包含振幅和相位。振幅信息反應(yīng)了物體的亮暗，相位信息體現(xiàn)物體的深度，然而普通照相只能記錄光波的強(qiáng)度，不能記錄光波的位相，因此普通照片只能看到二維圖景。1947年匈牙利出生的英國物理學(xué)家D.Gabor提出了全息術(shù)的設(shè)想。全息意為完全的信息，不僅包括光的振幅信息，還包括相位信息。利用干涉原理，將物光波前以干涉條紋形式記錄下來，由于物光波前的振幅和相位即全部信息都儲(chǔ)存在記錄介質(zhì)上，故被稱為“全息圖”。光波照明全息圖，由于衍射效應(yīng)能再現(xiàn)出原始物光波，該光波將產(chǎn)生包含物體全部信息的三維圖像。這個(gè)波前記錄和再現(xiàn)的過程就是全息術(shù)。全息術(shù)包括光學(xué)全息和計(jì)算全息。光學(xué)全息是相干的物波和參考光波在全息記錄介質(zhì)上發(fā)生干涉產(chǎn)生干涉條紋，經(jīng)過顯影、定影、漂白等處理生成全息圖；再現(xiàn)時(shí)，用與參考光相同的光波照射全息圖，由于衍射可再現(xiàn)物光波前。計(jì)算全息是在計(jì)算機(jī)上數(shù)值模擬物光波和參考光波的干涉過程。計(jì)算全息不需要物體的實(shí)際存在，只要把物光波的數(shù)學(xué)描述輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)編碼后得到數(shù)字化全息圖，然后通過繪圖儀或?qū)Ｓ玫挠?jì)算全息縮微系統(tǒng)輸出成為可以進(jìn)行光學(xué)再現(xiàn)的全息圖，也可以輸出到空間光調(diào)制器中，進(jìn)行直接顯示。計(jì)算全息圖不僅可以全面地記錄實(shí)際光波的振幅和相位，而且能綜合出世間不存在的物體波前，因而具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和極大的靈活性。[0003]計(jì)算全息雖然可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)改善全息圖的質(zhì)量，但是用于三維顯示的全息圖空間帶寬積很大，這給計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度、儲(chǔ)存容量等帶來了巨大的壓力，制約著計(jì)算全息圖的實(shí)時(shí)計(jì)算傳輸和顯示。點(diǎn)源法是經(jīng)典的計(jì)算全息算法，應(yīng)用點(diǎn)源法計(jì)算三維物體全息圖時(shí)計(jì)算速度慢這一問題就異常突出。點(diǎn)源法計(jì)算全息算法(Ray-tracing)完全模擬光學(xué)全息的物理過程,把三維物體看作空間上的點(diǎn)光源集合，每個(gè)點(diǎn)光源分別與參考光在全息面相干生成基元全息圖，把所有的基元全息圖疊加起來即可生成三維物體的全息圖。點(diǎn)源法計(jì)算全息能夠提供物體完整的三維信息，但是逐個(gè)物點(diǎn)計(jì)算全息圖帶來了巨大的運(yùn)算量，使其計(jì)算速度極低。針對這一問題，MarkLucent等人提出了著名的查表法(M.Lucente,Interactivecomputat1nofhologramsusingalook-uptable,J.ElectronicImaging2(I)，28-35(1993))，將三維空間各個(gè)點(diǎn)的全息圖，即基元全息圖事先計(jì)算并存儲(chǔ)起來，當(dāng)計(jì)算一個(gè)三維物體的全息圖時(shí)，只需從存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中獲取三維物體各物光點(diǎn)相應(yīng)的基元全息圖，然后線性疊加即可得到物體的全息圖。查表法避免了復(fù)雜的直接運(yùn)算，但是存儲(chǔ)三維空間點(diǎn)集的全息圖數(shù)據(jù)需要占據(jù)極大量的存儲(chǔ)空間。韓國光云大學(xué)的Kim提出了新查表法(S.C.Kimet.al.，Effectivegenerat1nofdigitalhologramsofthree-dimens1nalobjectsusinganovellook-uptablemethod，App1.0pt.47(19)，D55-D62(2008))，將三維物體分割為一系列與全息面平行的二維圖像平面，計(jì)算并存儲(chǔ)每一個(gè)圖像平面中心點(diǎn)的基元全息圖，同一圖像平面上其他各物點(diǎn)的全息圖可以通過平移該基元全息圖獲得，該算法需要存儲(chǔ)的基元全息圖的數(shù)量與分割成的二維圖像平面的數(shù)量相等，相比傳統(tǒng)的查表法，計(jì)算量和存儲(chǔ)空間都顯著減小，但是若分割的圖像平面較多即需要存儲(chǔ)的基元全息圖數(shù)據(jù)較多時(shí)，還是需要相當(dāng)大的存儲(chǔ)空間。楊哲等在N-LUT的基礎(chǔ)上，利用參考光垂直入射時(shí)基元全息圖的中心對稱性提出了線掃描法(Z.Yanget.al.,Anewmethodforproducingcomputergeneratedholograms,J.0pt.14(9)(2012))，即計(jì)算掃描線上的采樣點(diǎn)的干涉條紋強(qiáng)度，然后360°掃描全息面，即可獲得基元全息圖，進(jìn)一步減少了計(jì)算量，只要把掃描線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來即可得到基元全息圖，大大壓縮了存儲(chǔ)空間，但是該方法實(shí)質(zhì)上得到的是同軸全息圖，再現(xiàn)象與共軛像沒有分離，因此成像質(zhì)量受到影響。[0004]根據(jù)以上分析，本發(fā)明提出了一種新的數(shù)字基元全息圖壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法，可以用占據(jù)極小存儲(chǔ)空間的若干采樣點(diǎn)的位置和相位信息，快速恢復(fù)基元全息圖，該方法應(yīng)用于三維物體全息圖計(jì)算時(shí)不僅可保持目前已有查表法的快速性，而且能夠大大減小查表法所需的存儲(chǔ)空間，使再現(xiàn)像與共軛像分離而獲得良好的再現(xiàn)效果?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0005]本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)方法，該方法極大地減小了存儲(chǔ)基元全息圖所需要的存儲(chǔ)空間。其特征在于:分別存儲(chǔ)若干采樣點(diǎn)的位置和相位信息來保存基元全息圖信息。基元全息圖上到原點(diǎn)距離相等的采樣點(diǎn)的物光相位值相等，因此只需要計(jì)算和存儲(chǔ)基本相位點(diǎn)的物光相位就可以保存基元全息圖的物光相位?；D的參考光相位僅與一個(gè)變量相關(guān)，因此只需計(jì)算和保存基元全息圖上一行(或列)采樣點(diǎn)的參考光相位。[0006]所述的基元全息圖是數(shù)值模擬的物點(diǎn)發(fā)出的物光波與參考光干涉生成的全息圖，全息圖由計(jì)算機(jī)生成。[0007]所述的物光波是取菲涅爾近似的球面波，參考光波是傾斜的平面波；物光相位是物光波在基元全息圖的采樣點(diǎn)上產(chǎn)生的相位，參考光相位是由參考光波在基元全息圖的采樣點(diǎn)上產(chǎn)生的相位。[0008]所述的基本相位點(diǎn)是可以包含基元全息圖上所有采樣點(diǎn)距離范圍的若干個(gè)采樣點(diǎn)，為簡化計(jì)算，選擇的基本相位點(diǎn)的橫(或縱)坐標(biāo)為O。[0009]本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)字基元全息圖的快速恢復(fù)方法，該方法可以由少量采樣點(diǎn)的位置和相位信息，快速恢復(fù)基元全息圖。其特征在于:利用相位搜索算法快速獲得基元全息圖的物光相位；由于全息面上各行(或列)采樣點(diǎn)的參考光相位相同，且與深度無關(guān)，因此可以根據(jù)保存的一行(或列)采樣點(diǎn)的參考光相位快速獲得各個(gè)深度上基元全息圖的參考光相位。得到基元全息圖的物光相位和參考光相位之后，利用計(jì)算機(jī)可快速計(jì)算得到基元全息圖。[0010]所述的相位搜索算法是根據(jù)基元全息圖上采樣點(diǎn)位置索引模板確定與基本相位點(diǎn)對應(yīng)的采樣點(diǎn)位置，賦予其相應(yīng)的物光相位。[0011]所述的采樣點(diǎn)位置索引模板保存了與各個(gè)基本相位點(diǎn)距離相等或相近的采樣點(diǎn)的坐標(biāo)位置，由該模板可以快速確定全息面采樣點(diǎn)與各基本相位點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系。[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有的方法相比，具有如下特點(diǎn):[0013]1、計(jì)算量小，計(jì)算速度較快。僅需要計(jì)算基本相位點(diǎn)的物光相位，避免了逐個(gè)采樣點(diǎn)計(jì)算造成的巨大運(yùn)算量；參考光相位同樣也僅計(jì)算一行(或列)的采樣點(diǎn)，減小了運(yùn)算量。[0014]2、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)占據(jù)空間少。需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)有:基本相位點(diǎn)的位置和物光相位，一行(或列)采樣點(diǎn)的參考光相位，基元全息圖采樣點(diǎn)的位置索引模板。參考光相位和位置索引模板均與基元全息圖的深度無關(guān)。存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)占據(jù)的空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直接存儲(chǔ)基元全息圖的所需要空間，因此可以將基元全息圖壓縮存儲(chǔ)。[0015]3、全息圖恢復(fù)速度快，質(zhì)量高。根據(jù)位置索引模板可以快速找到那些基本相位點(diǎn)等相位的采樣點(diǎn)的位置，可以迅速獲取全息面的物光相位，基元全息圖參考光相位同樣也避免了逐個(gè)計(jì)算，也可以快速獲取，因此數(shù)字基元全息圖可以快速恢復(fù)。而且本發(fā)明提供的方法得到的是離軸全息圖，可使再現(xiàn)像和共軛像分離，獲得良好的再現(xiàn)效果?！緦＠綀D】【附圖說明】[0016]本發(fā)明“一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法”的附圖有4個(gè)。[0017]圖1為生成基元全息圖的物理過程示意圖。[0018]圖2為本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖物光相位的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)示意圖。[0019]圖3為本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖參考光相位的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)示意圖。[0020]圖4為應(yīng)用本發(fā)明提供的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)數(shù)字基元全息圖方法計(jì)算三維物體全息圖示意圖。[0021]圖5為應(yīng)用本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法計(jì)算的三維物體全息圖的數(shù)字再現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。[0022]圖6為應(yīng)用本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法計(jì)算的三維物體全息圖的數(shù)字再現(xiàn)效果。[0023]圖7為應(yīng)用本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法計(jì)算的三維物體全息圖的光學(xué)再現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。[0024]圖8為應(yīng)用本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法計(jì)算的三維物體全息圖的光學(xué)再現(xiàn)效果。[0025]圖1?圖8中，(I)-物光點(diǎn)、(2)-物光波、(3)-參考光波，(4)-全息面、(5)-?兀全息圖、(6)-米樣點(diǎn)、(7)-基本相位點(diǎn)、⑶行(或列)米樣點(diǎn)、(9)-三維物空間、(10)-圖像平面序列、(11)-圖像平面、(12)-物點(diǎn)、(13)-物點(diǎn)、(14)-三維物體全息圖、(15)-計(jì)算機(jī)、(16)二極管激光器、(17)-濾光片、(18)-起偏器、(19)-擴(kuò)束器、(20)-空間光調(diào)制器、(21)-數(shù)碼相機(jī)?！揪唧w實(shí)施方式】[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明“一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法”做進(jìn)一步描述。[0027]圖1為生成基元全息圖的物理過程示意圖。包括物光點(diǎn)(I)，物光波(2)，平面參考光波(3),全息面(4)。[0028]該圖中物光點(diǎn)⑴位于x^。平面,全息面⑷位于xhyh平面，物光點(diǎn)⑴與全息面(4)之間的距離為z。。物光點(diǎn)(I)發(fā)出的物光波⑵與平面參考光波(3)在全息面(4)上干涉形成干涉條紋，即基元全息圖。該過程的數(shù)學(xué)描述為:[0029]2I=—exP(M)+arexp、j(pr)\⑴=+ar+^ar~COS{ψ0~Ψν)rr[0030]式中I為干涉條紋的強(qiáng)度，α。為距離點(diǎn)光源單位距離處的振幅，ar為平面參考波的振幅，r為物光點(diǎn)到全息面各采樣點(diǎn)的距離。％為物光波在全息面上產(chǎn)生的相位，A為平面參考光波在全息面上產(chǎn)生的相位。圖1中物光點(diǎn)(I)的坐標(biāo)為(0，0，z。)，設(shè)全息面(4)的某采樣點(diǎn)坐標(biāo)為(xh，yh，O)，則在菲涅爾近似條件下:[0031]/、2π(xh2+yh2、9o\^yh)=—\A+A(2)VO>[0032]式中λ表示波長，易知全息面上到其坐標(biāo)系原點(diǎn)距離相等的采樣點(diǎn)的物光相位都相等。因此可以利用全息面上物光相位的中心對稱性，減小計(jì)算量，提高計(jì)算速度。[0033]圖2為本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖物光相位的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)示意圖。包括基元全息圖(5),采樣點(diǎn)(6),基本相位點(diǎn)(7)。[0034]物光波⑵和參考光波(3)在全息面⑷上干涉生成基元全息圖(5)。基元全息圖(5)在xhyh平面上，在水平方向和垂直方向均以Ah為采樣間隔對基元全息圖(5)離散化后得到一系列采樣點(diǎn)(6)。由式⑴知，基元全息圖(5)上到原點(diǎn)距離相等的采樣點(diǎn)(6)具有相等的物光相位。因此在基元全息圖(5)上選擇若干采樣點(diǎn)(6)作為基本相位點(diǎn)(7)，計(jì)算基本相位點(diǎn)(7)的物光相位，然后利用中心對稱性，找到與基本相位點(diǎn)(7)到原點(diǎn)距離相等或相近的采樣點(diǎn)￠)，賦予其與基本相位點(diǎn)(7)相同的物光相位，該過程稱為相位搜索算法。這樣可以快速得到基元全息圖(5)上所有采樣點(diǎn)(6)的物光相位?？梢园雅c基本相位點(diǎn)(7)對應(yīng)的采樣點(diǎn)(6)的坐標(biāo)位置存儲(chǔ)起來，即形成位置索引模板，那么對于不同深度上物點(diǎn)的基本相位點(diǎn)(7)均可以利用此位置索引模板快速找到與其物光相位相等的采樣點(diǎn)(6)的坐標(biāo)位置，快速賦值獲取基元全息圖(5)的物光相位?；鞠辔稽c(diǎn)(7)的特征在于:橫(或縱)坐標(biāo)為O,基本相位點(diǎn)(7)的個(gè)數(shù)要保證其到原點(diǎn)的距離范圍可包含基元全息圖(5)上的全部米樣點(diǎn)(6)。[0035]圖3為本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖參考光相位的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)示意圖。包括基元全息圖(5)，采樣點(diǎn)￠)，一行(或列)采樣點(diǎn)(8)。[0036]平面參考光波(3)在基元全息圖(5)上產(chǎn)生的相位外(xh,yh)，可用下式表示:[0037]=(3)[0038]式中Θ為參考光與Z軸的夾角。式中參考光相位A(xh，yh)僅與Xh相關(guān)，也可僅與yh相關(guān)，因此僅僅需要計(jì)算一行(或列)采樣點(diǎn)(8)的參考光相位，就可以獲取基元全息圖(5)的參考光相位。[0039]綜合圖2和圖3可知，分別計(jì)算并存儲(chǔ)基本相位點(diǎn)(7)的位置與物光相位以及一行(或列)采樣點(diǎn)(8)的位置和參考光相位，就可以快速生成基元全息圖。相比直接計(jì)算和存儲(chǔ)基元全息圖，計(jì)算量和存儲(chǔ)空間都有極大的減小。[0040]圖4為應(yīng)用本發(fā)明提供的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)數(shù)字基元全息圖方法計(jì)算三維物體全息圖示意圖。包括全息面(4)，基元全息圖(5)，三維物空間(9)，圖像平面序列(10)，圖像平面(11)，物點(diǎn)(12)，物點(diǎn)(13)。[0041]三維物空間(9)可以分割為與全息面⑷平行的圖像平面序列(10)。物點(diǎn)(12)和物點(diǎn)(13)位于圖像平面(11)上，圖像平面(11)與全息面⑷之間的距離為z。。用本發(fā)明提供的方法求得位于(0，0，z。)處物點(diǎn)的基元全息圖(5)。同一深度上的物點(diǎn)具有相同的基元全息圖，如圖4所示，物點(diǎn)(12)和物點(diǎn)(13)在全息面(4)上的全息圖可以通過截取基元全息圖(5)相應(yīng)的部分獲取。同理，圖像平面(11)上所有物點(diǎn)的全息圖都可以由基元全息圖(5)快速得到，這些點(diǎn)的全息圖累加起來就可得到圖像平面(11)的全息圖。那么，將圖像平面序列(10)的基元全息圖按照本發(fā)明提出的方法壓縮存儲(chǔ)，在計(jì)算三維物體全息圖的時(shí)候再快速恢復(fù)，那么可以快速生成三維物體的全息圖。[0042]圖5為應(yīng)用本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法計(jì)算的三維物體全息圖的數(shù)字再現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。包括三維物體全息圖(14)，計(jì)算機(jī)(15)。[0043]將本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法計(jì)算的三維物體全息圖加載到計(jì)算機(jī)(15)上進(jìn)行數(shù)值模擬再現(xiàn)。結(jié)果如圖(6)所示。[0044]圖6為應(yīng)用本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法計(jì)算的三維物體全息圖的數(shù)字再現(xiàn)效果?？梢钥吹絻蓚€(gè)處于不同深度的骰子的再現(xiàn)像與共軛像完全分離，并且能各自相應(yīng)的聚焦深度呈現(xiàn)清晰的再現(xiàn)像。[0045]圖7為計(jì)算全息圖再現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。包括三維物體全息圖(14)，計(jì)算機(jī)(15)，二極管激光器(16)，濾光片(17)，起偏器(18)，擴(kuò)束器(19)，空間光調(diào)制器(20)，數(shù)碼相機(jī)(21)。[0046]圖7中將應(yīng)用本發(fā)明提供的方法計(jì)算的三維物體全息圖(14)由計(jì)算機(jī)(15)加載在空間光調(diào)制器(20)上。二極管激光器(16)發(fā)出的激光經(jīng)過濾光片(17)的濾波，由起偏器(18)變?yōu)榫€偏振光，在擴(kuò)束器(19)處受到擴(kuò)束后照射在空間光調(diào)制器(20)上?？臻g光調(diào)制器(20)為反射式(或透射式)，照射在空間光調(diào)制器(20)上的激光被調(diào)制后由數(shù)碼相機(jī)(21)拍攝，再現(xiàn)結(jié)果如圖8所示。[0047]圖8為應(yīng)用本發(fā)明提供的數(shù)字基元全息圖壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法計(jì)算的三維物體全息圖的再現(xiàn)效果。兩個(gè)骰子的深度不同，當(dāng)左邊的骰子聚焦時(shí)右邊的骰子就變得模糊，反之亦然，因此可以變現(xiàn)出三維物體的深度信息。因此本發(fā)明具有良好的應(yīng)用前景。【權(quán)利要求】1.一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法，其特征在于:用占據(jù)少量存儲(chǔ)空間的數(shù)據(jù)信息，可以快速恢復(fù)占據(jù)較大存儲(chǔ)空間的全息圖。數(shù)值模擬的物光點(diǎn)(I)發(fā)出的物光波(2)與參考光波(3)在全息面(4)上生成數(shù)字基元全息圖(5)。數(shù)字基元全息圖(5)的壓縮存儲(chǔ)主要包含以下步驟:在全息面(4)上建立坐標(biāo)系；在基元全息圖(5)上選擇基本相位點(diǎn)(7);建立并存儲(chǔ)基元全息圖采樣點(diǎn)(6)的位置索引模板；計(jì)算并存儲(chǔ)基本相位點(diǎn)(7)的位置和物光相位；計(jì)算并存儲(chǔ)基元全息圖(5)的一行(或列)采樣點(diǎn)⑶的參考光相位。數(shù)字基元全息圖(5)的快速恢復(fù)主要包含以下步驟:利用相位搜索算法獲取基元全息圖(5)的物光相位；獲取基元全息圖(5)的參考光相位；由物光相位和參考光相位計(jì)算得到基元全息圖(5)。2.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法，其特征在于:所述的物光波(2)為球面波，參考光波(3)為傾斜平面波。3.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法，其特征在于:所述的物光相位是由物光波(2)在全息面(4)上產(chǎn)生的相位,參考光相位是由參考光波(3)在全息面(4)產(chǎn)生的相位。4.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法，其特征在于:所述的相位搜索算法的基本原理是菲涅爾近似條件下，基元全息圖(5)的物光相位呈中心對稱分布，通過賦予與基本相位點(diǎn)(7)距離相等或相近的采樣點(diǎn)(6)相同的相位值來快速獲取基元全息圖(5)上所有采樣點(diǎn)￠)的物光相位。其中所述距離是指基元全息圖(5)上的采樣點(diǎn)(6)與全息面⑷上坐標(biāo)系原點(diǎn)之間的距離；基本相位點(diǎn)(7)的橫(或縱)坐標(biāo)為O，基本相位點(diǎn)(7)的數(shù)目與基元全息圖(5)的大小有關(guān)，要使基本相位點(diǎn)(7)的距離區(qū)間能夠包含基元全息圖(5)上所有采樣點(diǎn)(6)的距離。5.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法，其特征在于:所述基元全息圖采樣點(diǎn)出)的位置索引模板能夠提供與基本相位點(diǎn)(7)距離相等或相近的采樣點(diǎn)(6)的坐標(biāo)位置，利用位置索引模板可以由基本相位點(diǎn)(7)快速獲取基元全息圖(5)上所有采樣點(diǎn)(6)的物光相位。6.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)與快速恢復(fù)方法，其特征在于:所述的基元全息圖(5)的參考光相位不需要逐個(gè)采樣點(diǎn)一一計(jì)算，只需要計(jì)算并存儲(chǔ)一行(或列)采樣點(diǎn)⑶的參考光相位，利用其行(或列)的相等性，可快速獲得整個(gè)基元全息圖(5)的參考光相位。7.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字基元全息圖的壓縮存儲(chǔ)方法，其特征在于:存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括:基元全息圖采樣點(diǎn)(6)的位置索引模板、基本相位點(diǎn)(7)的位置和物光相位以及基兀全息圖一行(或列)米樣點(diǎn)(8)的參考光相位。8.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字基元全息圖的快速恢復(fù)方法，其特征在于:首先用相位搜索算法獲得基元全息圖(5)的物光相位，相位搜索算法需要調(diào)用的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為:基元全息圖采樣點(diǎn)(6)的位置索引模板、基本相位點(diǎn)(7)的位置與物光相位；然后調(diào)用存儲(chǔ)的參考光相位(8)，獲取基元全息圖(5)的參考光相位；最后用計(jì)算機(jī)即可快速生成基元全息圖(5)?！疚臋n編號(hào)】G06T9/00GK104182996SQ201410163757【公開日】2014年12月3日申請日期:2014年4月17日優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日【發(fā)明者】黃應(yīng)清,蔣曉瑜,趙鍇,閆興鵬,裴闖,嚴(yán)志強(qiáng)申請人:中國人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院