[发明专利]应用于成像、照明和投影的高效的动态高对比度透镜作用

权利要求书

1.一种用于控制相位调制器以在像平面中显示由图像数据限定的目标光图案的方法，所述方法包括：

基于所述图像数据来初始化扭曲图像i_p(x)，所述扭曲图像通过与相位函数p(x)对应的畸变从所述目标光图案扭曲，所述相位函数p(x)表示由所述相位调制器施加的针对透镜面中的区域的相移，其中，x表示所述透镜面上的点；

通过执行多次迭代来改进所述相位函数和所述扭曲图像，其中，所述多次迭代中的每一次包括以下步骤：

通过执行得到经更新的相位函数的优化来更新所述相位函数，其中，经更新的相位函数减小所述扭曲图像与由所述相位函数在所述扭曲图像中的点处提供的放大率的倒数之间的差值测量；以及

使用由经更新的相位函数p(x)产生的畸变u(x)来将所述目标光图案扭曲到所述透镜面上，以得到经更新的扭曲图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述差值测量包括所述扭曲图像的像素与所述扭曲图像中的点处的放大率的倒数之间的差值的平方和。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，更新所述相位函数包括：计算所述扭曲图像的像素与的对应值之间的差值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，更新所述相位函数包括：计算所述扭曲图像的像素与的对应值之间的差值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，更新所述相位函数的步骤包括求解线性最小二乘问题。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述最小二乘问题包括具有离散拉普拉斯算子的系统矩阵。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，更新所述相位函数的步骤包括求解：

8.根据权利要求4所述的方法，其中，执行所述优化包括应用选自由共轭梯度、BICGSTAB和准最小残差组成的组的算法。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述像平面中的目标强度向后扭曲到所述透镜面上的步骤包括执行纹理映射操作。

10.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其中，将所述像平面中的目标强度向后扭曲到所述透镜面上的步骤包括执行纹理映射操作。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在图形处理器单元上实现所述纹理映射操作。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述像平面中的目标强度向后扭曲到所述透镜面上的步骤包括计算：

13.根据权利要求1所述的方法，包括：对所述像平面处的图像中的模糊进行建模，并且生成倾向于至少部分地补偿所述模糊的用于幅度调制器的控制值。

14.根据权利要求2至9中任一项所述的方法，包括：对所述像平面处的图像中的模糊进行建模，并且生成倾向于至少部分地补偿所述模糊的用于幅度调制器的控制值。

15.根据权利要求1所述的方法，包括：通过根据所述相位函数控制所述相位调制器并使用光照射所述相位调制器，来显示所述目标光图案。

16.根据权利要求2至9和13中任一项所述的方法，包括：通过根据所述相位函数控制所述相位调制器并使用光照射所述相位调制器，来显示所述目标光图案。

17.根据权利要16所述的方法，其中，所述光是宽带光。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述宽带光是白光。