[发明专利]一种基于全息图优化分割计算的快速全息图计算方法

权利要求书

1.一种基于全息图优化分割计算的快速全息图计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：对于一个3D物体，首先，将3D物体分成具有不同深度的2D面，根据2D面的深度计算每个2D面的衍射距离；其次，基于近场衍射原理计算2D面所有物点的初始干涉图，根据观看位置、2D面的尺寸和2D面的衍射距离对2D面的全息图进行优化分割计算，实现全息图的快速计算；最后，对不同深度2D面的全息图分别进行优化分割计算，将计算后的所有2D面全息图叠加在一起，生成3D物体的全息图；

全息图的优化分割计算中，3D物体被分为不同深度的2D面，第i层2D面的尺寸记为d_i，i＝1、2、3...，根据2D面的深度计算2D面的衍射距离并将第i层2D面的衍射距离记为L_i，再现像的最大衍射角α为：

其中h是空间光调制器的尺寸，当观看者位于距离空间光调制器后方R位置时，在再现像的最大衍射角范围内，完整再现像的最大衍射角β为：

βα，基于2D面的完整观看区域计算2D面的任意一点再现像所对应的子全息图，其大小s为：

当观看者位置不变时，2D面上任意一点的子全息图大小相同且均小于空间光调制器的尺寸；基于近场衍射原理计算2D面所有物点的初始干涉图，其大小均等于h，根据子全息图的大小对每一物点的初始干涉图分别进行优化分割，通过减小初始干涉图的尺寸来提高计算速度，生成所有物点的子全息图；将子全息图看成是由像素组成的二维矩阵，相邻物点的子全息图间隔为通过矩阵的平移处理叠加2D面所有物点的子全息图，最终得到2D面物体的全息图。

2.根据权利要求1所述的一种基于全息图优化分割计算的快速全息图计算方法，其特征在于，3D物体的深度小于再现像的衍射距离。