[发明专利]一种抑制计算全息斑点噪声的方法

说明书

本发明提出一种抑制计算全息斑点噪声的方法。该方法分别生成具有随机相位分布的衍射光学元件和子全息图，并对应加载到两个SLM上再现。衍射光学元件可降低再现光的相干性，子全息图将相邻的像点在空间上进行分离，通过时间复用，实现再现像斑点噪声的抑制。

技术领域

本发明涉及全息显示领域，具体地说，涉及一种抑制计算全息斑点噪声的方法。

背景技术

斑点噪声是降低计算全息再现像质量的原因之一，为了提升再现像的质量，目前已有多种抑制斑点噪声的方法被提出，其中代表性方法有：迭代法、较弱相干光再现法、时间平均法和像素分离法。Gerchberg-Saxton算法是最常见的迭代算法，该方法通过增加算法迭代次数来抑制斑点噪声，但是随着迭代次数的增加，算法的收敛性变差，噪声抑制效果不明显。较弱相干光再现法是采用相干性较差的光源（例如LED）作为再现光，该方法可以有效地抑制斑点噪声，但是会使再现像模糊。时间平均法也被称为随机平均法，在该类方法中，每幅记录场景均需要制作多幅全息图，然后通过时间平均抑制斑点噪声，该类方法增加了全息图的计算负担，并对空间光调制器（SLM）的刷新率提出了更高的要求，很难实现动态显示。像素分离法将被记录物体分成多个物点组，通过减少相邻艾利斑的重叠面积来抑制斑点噪声，此种方法每幅记录场景仍需记录数十幅全息图，不利于实现动态全息显示。因此，对有效抑制计算全息斑点噪声方法的研究非常有意义。

发明内容

本发明提出一种抑制计算全息斑点噪声的方法，该方法分别生成具有随机相位分布的衍射光学元件和子全息图，并对应加载到两个SLM上再现。衍射光学元件可降低再现光的相干性，子全息图将相邻的像点在空间上进行分离，通过时间复用，实现再现像斑点噪声的抑制。

如附图1所示，本发明抑制计算全息斑点噪声的方法主要包括以下步骤：

步骤一：将被记录物体的信息存放在矩阵map(x,y)中，分辨率记做X × Y，x=1、2......X，y=1、2......Y，物点间的抽样间隔记做dx。新建N²个分辨率为X × Y的零矩阵，记做map₁(x,y)-map_N²(x,y)，按照公式（1）为零矩阵赋值，rem( )代表求余操作，此公式将被记录物体进行像素分离，得到N²个物点组，矩阵map₁(x,y)-map_N²(x,y)对应记录不同物点组的信息，在同一个物点组中，相邻物点之间的间隔为Ndx。采用快速傅里叶变换算法，对应记录所有物点组的信息，共生成N²幅子全息图。

（1）

步骤二：生成MN²幅衍射光学元件，其中M=1、2、3......，每幅衍射光学元件均具有随机的相位分布，且该衍射元件适用于不同的再现场景。