数字信息立体显示的快速全息记录方法研究

随着计算机图形学和数字图像处理技术的发展，在科学研究、生产实践和现实生活中有大量的三维数据需要显示数据的立体结构，如新产品设计、展览、医学三维重建图像等。本项目的目的是研究新的数字信息全息记录方法，可以将计算机中生成的三维图像的数字信息经并行处理快速制作成全息图，得到可以显示立体图像的图片。研究的目标是将数字信息不通过二次光学拍摄，快速、直接记录得到三维图像的硬拷贝，这样就可以实现像打印机一样一体化的计算机的三维图像的输出设备。该方法的实现具有广阔的应用前景。

本项目是将三维场景不同视角的系列二维图像或是三维信息多个截面的二维图像的数字信息，拍摄成全息立体图像。通常需要两次光学记录，或者说要经过两次光学变换所完成的全息记录过程，本项目已经实现由一次光学记录完成。先通过计算机处理将原图像数据重新编码，作一次快速变换，然后通过光学系统全息记录，同时也是一次光学变换，记录过程由计算机程序控制自动拍摄完成。为了提高记录速度研究了光学多通道并行全息记录的工作模式，研制了由计算机控制的光机电一体化多通道光学记录系统。该方法获得了国家发明专利，研究论文发表在美国的《应用光学》。本项分别研制了大尺寸液晶显示器的多通道光学全息记录系统、用0.9吋液晶空间光调制器的单通道光学全息记录系统、用数字微反射镜的单通道光学全息记录系统。. 目前采用的全息存储介质还是传统的卤化银全息干板，它具有灵敏度高的特点，但需要较麻烦的湿法处理，且底片处理乳胶易收缩，作真彩色图像颜色不易控制。光折变晶体是近年来国内外研究比较多的全息存储介质，该介质不用湿法处理，能擦除和反复使用，不太受记录光波长的限制，有可能作真彩色图像，目前灵敏度较低。我们对光折变晶体进行了研究，增加了晶体的光折变灵敏度、衍射效率、动态范围、抗光损伤能力，提高了全息存储性能的综合指标，在国内外发表了一些论文，希望在提高存储介质的性能后用于真彩色图像记录。