[發(fā)明專利]一種體全息存儲(chǔ)系統(tǒng)像素失配補(bǔ)償方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010516002.8
• 申請(qǐng)日: 2010-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN102054487A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧華榮;曹良才;譚峭峰;何慶聲;金國藩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G11B7/0065
• 分類號(hào): G11B7/0065
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種體全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域中的補(bǔ)償方法，特別是關(guān)于一種體全息存儲(chǔ)系統(tǒng)像素失配補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

在體全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，受到光學(xué)失真、材料收縮、系統(tǒng)振動(dòng)、加工裝配誤差等因素的影響，輸入輸出器件之間的像素失配難以避免，從而導(dǎo)致讀出信號(hào)的信噪比下降。特別地，接近半個(gè)像素的失配會(huì)嚴(yán)重地削弱信噪比，當(dāng)像感器相對(duì)于空間光調(diào)制器在水平方向(x方向)平移了0.4個(gè)像素時(shí)，接收?qǐng)D像的信噪比由4.2降至1.5(如圖1所示)。

為了解決像素失配的問題，現(xiàn)有技術(shù)中有基于光強(qiáng)的線性補(bǔ)償、過采樣還原和基于復(fù)振幅的二次補(bǔ)償這三類補(bǔ)償方法。線性補(bǔ)償方法算法簡(jiǎn)單，執(zhí)行快速，但基于光強(qiáng)的模型不夠準(zhǔn)確，補(bǔ)償效果一般；過采樣還原方法可以比較準(zhǔn)確地還原圖像，且對(duì)偏移、離焦、旋轉(zhuǎn)不敏感，但是會(huì)成倍地犧牲存儲(chǔ)容量；基于復(fù)振幅的二次補(bǔ)償方法在已知局部失配量的情況下可以補(bǔ)償任意失配頁面，此方法最早由IBM公司的G.W.Burr提出，因此基于復(fù)振幅的二次補(bǔ)償方法簡(jiǎn)稱為“IBM補(bǔ)償方法”，其主要原理如下：

如圖2所示，像感器在一維方向上的三個(gè)像素片段，其探測(cè)信號(hào)強(qiáng)度分別為r₀、r₁、r₂，與之對(duì)應(yīng)的三個(gè)空間光調(diào)制器像素(光強(qiáng)分別為p₀、p₁、p₂)相對(duì)于像感器產(chǎn)生微量平移σ，空間光調(diào)制器像素的填充因子為g₁，譜面方形孔徑光闌邊長(zhǎng)為D。每個(gè)空間光調(diào)制器像素在像感器面上產(chǎn)生的復(fù)振幅分布為：

h(x)=ch∫-g1/2g1/2sinc[DDN(x-x′)]dx′,---(1)]]>

其中sinc(x)≡sin(πx)/(πx)，c_h為滿足的常數(shù)，x，x′均以像素間隔為單位，D_N＝λf/Γ為奈奎斯特(Nyquist)孔徑，λ為激光波長(zhǎng)，f為傅立葉變換透鏡的焦距，Γ為像素間隔。

如圖3所示，圖中是空間光調(diào)制器像素的填充因子g₁為1、譜面方形孔徑光闌邊長(zhǎng)D為1.5D_N時(shí)的像素?cái)U(kuò)散函數(shù)。區(qū)別于點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，這里將h(x)定義為系統(tǒng)的像素?cái)U(kuò)散函數(shù)，其寬度定義為主瓣的兩個(gè)零點(diǎn)之間的距離。如果像素?cái)U(kuò)散函數(shù)寬度約等于像素間隔，那么像感器上像素r₂的場(chǎng)強(qiáng)值為：