[發明專利]一種彩色數字全息像的獲取方法

無效

• 申請號: 200710188455.0
• 申請日: 2007-12-03
• 公開（公告）號: CN101452253A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 趙建林;姜宏振;邸江磊
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G03H1/26
• 分類號: G03H1/26;G03H1/04;G03H1/08;G03H1/16
• 代理公司: 西北工業大學專利中心
• 代理人: 王鮮凱

1.一種彩色數字全息像的獲取方法，其特征在于方法步驟為：

(1)使用黑白型面陣CCD和無透鏡傅里葉變換全息圖記錄光路，分別拍攝被記錄物體在紅、綠、藍激光照明下的單色數字全息圖A_R，A_G，A_B；

(2)對采集到的單色數字全息圖A_R，A_G，A_B，分別根據其記錄距離和記錄波長進行補零處理，得到相應的補零數字全息圖B_R，B_G，B_B；

(3)對補零數字全息圖B_R，B_G，B_B分別進行中值濾波預處理，得到相應的中值濾波預處理全息圖C_R，C_G，C_B；

(4)對中值濾波預處理全息圖C_R，C_G，C_B分別進行逆快速傅里葉變換操作，得到相應的紅、綠、藍單色數字全息像；

(5)將紅、綠、藍各單色數字全息像分別輸入到一個像素數為M×N×3的三層零矩陣的第一、第二和第三層中，得到被記錄物體的彩色數字全息像。

2.根據權利要求1所述的彩色數字全息像的獲取方法，其特征在于：單色數字全息圖A表示單色數字全息圖A_R或A_G或A_B，記錄波長為λ，記錄距離為D，像素數目為N_X×N_Y，Δl_H為位于數字全息圖記錄平面的CCD的像素尺寸，Δl為補零數字全息圖B的數值重建像的像素尺寸；所述的單色數字全息圖A補零處理步驟為：

(1)根據L_X或L_Y＝λD/(ΔlΔl_H)，得到補零處理的零矩陣在一維方向上的像素數目，并建立一個像素數目為L_X×L_Y的零矩陣；

(2)用單色數字全息圖A的矩陣中坐標為[X，Y]的像素值替換零矩陣中坐標為[X+0.5×(L_X-N_X)，Y+0.5×(L_Y-N_Y)]的零像素值，得到像素數目為L_X×L_Y的補零數字全息圖B。

3.根據權利要求1所述的彩色數字全息像的獲取方法，其特征在于：所述的中值濾波預處理步驟為：

(1)以m×n的中值濾波窗口對補零數字全息圖B進行中值濾波，得到中值濾波全息圖；所述的m或n的取值為2～10中的整數；

(2)將補零數字全息圖B與它的中值濾波全息圖相減，得到中值濾波預處理全息圖C。

4.根據權利要求1所述的彩色數字全息像的獲取方法，其特征在于：所需要的每個單色數字全息圖A_R、A_G和A_B的數目為大于等于1，在記錄波長不變的情況下每個單色數字全息圖的記錄距離不相同。

5.一種實現權利要求1所述的拍攝被記錄物體的無透鏡傅里葉變換全息圖記錄光路，其特征在于：紅、綠、藍各激光器發出的光束分別被分束為第一光束和第二光束，第一光束彼此間嚴格重合，第二光束彼此間嚴格重合；第一光束照射被記錄物體，第二光束經過擴束轉化為球面光波后與被照射物體反射的第一光束相互干涉，并形成一干涉區域；黑白型面陣CCD設置在于涉區域內，且球面光波的源點到黑白型面陣CCD光敏面的光程與被記錄物體到黑白型面陣CCD光敏面的光程相等；在紅、綠、藍激光器各自的輸出端設計了控制激光束通過與否的電子快門。

6.根據權利要求5所述的無透鏡傅里葉變換全息圖記錄光路，其特征在于：被記錄物體到黑白型面陣CCD光敏面的光程即記錄距離的改變，通過調節黑白型CCD沿垂直于全息圖記錄平面方向的位移實現。