[發明專利]基于體數據的計算全息圖生成方法、裝置和電子設備有效
| 申請號： | 202010538138.2 | 申請日： | 2020-06-12 |
| 公開（公告）號： | CN111812956B | 公開（公告）日： | 2021-07-06 |
| 發明（設計）人： | 桑新柱;趙昕;李會;彭程;陳鐸;顏玢玢 | 申請（專利權）人： | 北京郵電大學 |
| 主分類號： | G03H1/04 | 分類號： | G03H1/04;G03H1/08;G06T15/00 |
| 代理公司： | 北京路浩知識產權代理有限公司 11002 | 代理人： | 楊明月 |
| 地址： | 100876 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 數據 計算 全息圖 生成 方法 裝置 電子設備 | ||
1.一種基于體數據的計算全息圖生成方法，其特征在于，包括：
讀入待全息物體的體數據，設置用于將所述體數據標量值轉換為四元量的傳遞函數；
模擬全息面放置于所述體數據形成的模型的正前方并模擬從全息面中心向該模型投射光線，檢測出與所述模型相交的光線作為相交光線；
對于所述相交光線中的第s條光線，從所述光線擊中所述模型開始依次進行采樣并依次確定每個采樣點的累加顏色值和累加不透明度，直到第Ns個采樣點超出所述模型或者其累加不透明度超過預設閾值，則停止采樣；其中，s＝1,2,3,…,n，n為相交光線的總條數，Ns為正整數；
基于所述第s條光線中第一個累加不透明度大于0的采樣點的位置信息確定第s條光線的合成物點在全息面上的相位值；
基于所述第s條光線的第Ns-1個采樣點的累加顏色值確定第s條光線的合成物點在全息面上的振幅值；
基于所述相交光線的n條光線各自的合成物點在全息面上的相位值和合成物點在全息面上的振幅值，計算合成物點在全息面上的復振幅分布，進而生成待全息物體的全息圖；
所述對于所述相交光線中的第s條光線，從所述光線擊中所述模型開始依次進行采樣并依次確定每個采樣點的累加顏色值和累加不透明度，具體包括：
對于所述相交光線中的第s條光線，以所述光線擊中所述模型的點作為采樣起始點依次在該光線上以等預設步長的間隔進行采樣；
確定第一個采樣點的累加顏色值為所述采樣起始點的顏色值，確定第一個采樣點的累加不透明度為所述采樣起始點的不透明度；
確定第一個采樣點以后的采樣點的累加顏色值和累加不透明度，具體包括：
通過如下公式確定第l個采樣點的累加顏色值C′l：
C′l＝C′l-1+(1-A′l-1)Cl
其中，l為整數且1＜l≤Ni，C′l-1為第l-1個采樣點的累加顏色值，A′l-1為第l-1個采樣點的累加不透明度，Cl為第l個采樣點的顏色值；
通過如下公式確定第l個采樣點的累加不透明度A′l：
A′l＝A′l-1+(1-A′l-1)Al
其中，l為整數且1＜l≤Ni，A′l-1為第l-1個采樣點的累加不透明度，Al為第l個采樣點的不透明度；
其中，任一采樣點的顏色值和不透明度都是通過所述傳遞函數將所述任一采樣點的體素標量值轉換成四元量得到。
2.根據權利要求1所述的基于體數據的計算全息圖生成方法，其特征在于，所述讀入待全息物體的體數據，具體包括：
讀入待全息物體的3D體數據，將所述3D體數據綁定到GPU的紋理存儲中。
3.根據權利要求1所述的基于體數據的計算全息圖生成方法，其特征在于，所述模擬從全息面中心向物體投射光線，具體包括：
模擬從全息面中心向物體投射光線，所述光線形成的光線簇的錐角不超過用于在所述全息面進行全息成像的空間光調制器的最大衍射角。
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