[發明專利]三維數字全息光子地圖

無效

• 申請號: 201210361237.3
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN102938229A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 蔣曉瑜;閆興鵬;裴闖;李強;汪熙;陳卓;張桂敏;謝志宏;劉中晅
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍裝甲兵工程學院
• 主分類號: G09B29/00
• 分類號: G09B29/00;G03H1/08;G03H1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種能夠顯示三維地形的數字全息光子地圖，其特征在于，至少含有：再現光源(1)、全息圖記錄介質(2)、三維地形信息采集與計算全息圖激光寫入系統，其中三維地形信息采集與計算全息圖激光寫入系統包括地形數據采集系統(3)、全息圖計算裝置(4)、全息圖寫入系統(5)。

2.根據權利要求1所述的數字全息光子地圖，其特征在于，所述再現光源(1)與全息圖計算裝置(4)所采用的光源具有相同波長。

3.根據權利要求2所述的三維全息光子地圖，其特征在于，所述所采用的光源為白光光源或單色光源。

4.根據權利要求1所述的數字全息光子地圖，其特征在于，所述全息圖記錄介質(2)是具有高亮度衍射特性的全息記錄介質材料。

5.根據權利要求4所述的數字全息光子地圖，其特征在于，所述具有高亮度衍射特性的全息記錄介質材料，為鹵化物銀鹽干版和聚合物干版，或空間光調制器，全息圖是反射型全息圖、透射型全息圖或者模壓全息圖。

6.根據權利要求1所述的數字全息光子地圖，其特征在于，所述地形數據采集系統(3)具有采集三維地形信息功能，其是利用點掃描、線掃描、面陣的圖像傳感器實現三維地形信息獲取的裝置，或是從虛擬三維模型中獲得地形信息的軟件系統；所述地形數據采集系統(3)采用運動恢復結構算法SfM重構地形三維數據，獲得地形三維點陣信息。

7.根據權利要求1所述的數字全息光子地圖，其特征在于，所述全息圖寫入裝置(5)將計算得到的全息圖寫入到全息圖記錄介質(2)中，采用激光曝光方式寫入或采用模壓方式寫入。

8.根據權利要求1所述的數字全息光子地圖，其特征在于：所述的光子地圖具有數據標繪指示功能，該地圖在再現光源(1)照射時，顯示的全息圖不僅包含原始的三維地形信息，還包含地圖的行政邊界、地名、建筑物名稱、尺寸信息和地圖說明。

9.根據權利要求1所述的數字全息光子地圖，其特征在于其中全息圖計算裝置(4)采用逆向衍射計算全息技術，從衍射結果出發，將光學重構的三維地形作為衍射目標圖像，逆向求取需要的衍射條紋，避免了干涉過程復雜的計算方法，該方法計算僅基于發生在全息圖像重構時的衍射，采用逆向方法求解數字光柵，歸一化衍射的光柵不再是嚴格的物理干涉條紋，而是通過更清晰地了解衍射目的或采用合成的方法產生的合成光柵，這種合成光柵是基本數字光柵條紋的疊加，它存在于每一全息衍射單元中，用于合成所需的三維圖像。

10.根據權利要求1或8所述的數字全息光子地圖，其特征在于其中全息圖計算裝置(4)采用純相位基本衍射光柵算法，根據數字光柵的衍射特性，由不同的衍射角度基于迭代傅里葉變換算法獲得不同頻率的基本數字衍射光柵，多條基本數字衍射光柵疊加組成光子地圖板的一個全息衍射單元，迭代運算在全息面和衍射面之間進行，生成的數字衍射光柵取其相位，組成純相位型全息圖，純相位基本衍射光柵衍射效率高，克服了普通光學全息中共軛像難以分離的問題。

11.根據權利要求1或8所述的數字全息光子地圖，其特征在于衍射單元分配中的查找表方法是根據光點與光子地圖板的空間位置關系，預先計算三維地形數據的衍射單元分配表，克服了逐個計算光點的衍射單元耗時長的問題，提高了計算效率和干涉條紋的生成速度；在衍射單元分配表的計算中采用低頻優先的原則，即空間光點最優化地使用功能衍射單元的低頻數字光柵，此種優化使數字光柵的低頻部分得到最充分的利用，再現光的光能利用效率得到提高。

12.根據權利要求1所述的數字全息光子地圖，其特征是：數字全息光子地圖計算中采用逆向衍射計算全息技術、運動恢復結構、純相位基本衍射光柵算法以及衍射單元分配的查找表方法。