[發(fā)明專利]用于編碼重建三維物體的復(fù)值信號的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780018345.1
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN108885425B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 斯蒂芬·瑞切特;諾伯特·萊斯特;安妮·弗勞恩霍夫
• 申請（專利權(quán)）人: 視瑞爾技術(shù)公司
• 主分類號: G03H1/08
• 分類號: G03H1/08;G03H1/32
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆

1.一種用于將計算機(jī)生成的全息圖(CGH)的復(fù)值信號編碼到用于重建三維物體(4)的相位調(diào)制光學(xué)元件(3)的方法，其中使用所述計算機(jī)生成的全息圖(CGH)的迭代計算的變換算法，其中

通過將所述三維物體(4)的物體數(shù)據(jù)集變換到觀察者平面(6)中的二維周期性間隔(5)的信號范圍(SW)中，計算波場復(fù)值的二維分布，所述二維分布形成復(fù)值設(shè)定點(diǎn)值分布并用作編碼控制值的迭代計算的比較基礎(chǔ)，所述二維周期性間隔(5)包括所述信號范圍(SW)和噪聲范圍(NW)，其中

通過將所述觀察者平面(6)的所述二維周期性間隔的所述信號范圍(SW)的復(fù)值設(shè)定點(diǎn)值分布以及所述噪聲范圍(NW)的復(fù)值實際值分布逆變換到所述相位調(diào)制光學(xué)元件(3)的全息圖平面(7)中，在重復(fù)的迭代步驟中進(jìn)行數(shù)值迭代，確定包括振幅值和相位值的變換后的復(fù)值分布，并由此確定作為所述相位調(diào)制光學(xué)元件(3)的編碼的控制值的相位值分布，并且通過將所述相位值分布變換到所述觀察者平面(6)的所述二維周期性間隔(5)中，確定復(fù)值實際值分布，直到滿足終止標(biāo)準(zhǔn)，從而最終利用最后確定的所述相位值分布作為所述控制值對所述相位調(diào)制光學(xué)元件(3)進(jìn)行編碼，

其中，

根據(jù)待編碼的所述計算機(jī)生成的全息圖的振幅值的統(tǒng)計分布，確定在所述數(shù)值迭代期間指定振幅邊界條件的合適的振幅值。

2.一種用于將計算機(jī)生成的全息圖(CGH)的復(fù)值信號編碼到用于重建三維物體(4)的相位調(diào)制光學(xué)元件(3)的方法，其中使用所述計算機(jī)生成的全息圖(CGH)的迭代計算的變換算法，其中

通過將所述三維物體(4)的物體數(shù)據(jù)集變換到觀察者平面(6)中的二維周期性間隔(5)的信號范圍(SW)中，計算波場復(fù)值的二維分布，所述二維分布形成復(fù)值設(shè)定點(diǎn)值分布并用作編碼控制值的迭代計算的比較基礎(chǔ)，所述二維周期性間隔(5)包括所述信號范圍(SW)和噪聲范圍(NW)，其中

通過將所述觀察者平面(6)的所述二維周期性間隔(5)的所述信號范圍(SW)的復(fù)值設(shè)定點(diǎn)值分布以及所述噪聲范圍(NW)的復(fù)值實際值分布逆變換到所述相位調(diào)制光學(xué)元件(3)的全息圖平面(7)中，在重復(fù)的迭代步驟中進(jìn)行數(shù)值迭代，確定包括振幅值和相位值的變換后的復(fù)值分布，并由此確定作為所述相位調(diào)制光學(xué)元件(3)的編碼的控制值的相位值分布，并且通過將所述相位值分布變換到所述觀察者平面(6)的所述二維周期性間隔(5)中，確定復(fù)值實際值分布，直到滿足終止標(biāo)準(zhǔn)，從而最終利用最后確定的所述相位值分布作為所述控制值對所述相位調(diào)制光學(xué)元件(3)進(jìn)行編碼，其中以使所述噪聲范圍(SW)與所述信號范圍(SW)相比被放大的方式調(diào)整下列參數(shù)中的至少一個：所述周期性間隔(5)的所述信號范圍(SW)的形狀和加權(quán)濾波器，其中參數(shù)形狀和所述加權(quán)濾波器中的至少一個可與所述信號范圍的參數(shù)大小和位置中的至少一個的調(diào)整相結(jié)合地調(diào)整。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述周期性間隔(5)的所述信號范圍(SW)的參數(shù)：大小、形狀、位置和加權(quán)濾波器中的至少一個以使得所述噪聲范圍(NW)與所述信號范圍(SW)相比被放大的方式調(diào)整。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中根據(jù)待編碼的所述計算機(jī)生成的全息圖的振幅值的統(tǒng)計分布，確定合適的振幅值，所述振幅值指定數(shù)值迭代期間的振幅邊界條件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在第一次迭代步驟中選擇所述噪聲范圍(NW)中的復(fù)值起始分布。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中選擇所述相位調(diào)制光學(xué)元件的相位值的起始分布，并且在第一次迭代步驟中通過將所述相位值分布變換到所述觀察者平面(6)的所述二維周期性間隔(5)中來確定所述復(fù)值實際值分布。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中對于所述計算機(jī)生成的全息圖(CGH)序列，來自所述序列的前一計算機(jī)生成的全息圖中的最后一次迭代步驟的所述實際值被用作所述噪聲范圍內(nèi)的復(fù)值起始分布。