[发明专利]一种正交扫描多视投影计算全息图生成方法及装置

权利要求书

1.一种正交扫描多视投影计算全息图生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

沿空间坐标正交方向按固定间隔对物体进行一维扫描摄影获得多张正交扫描投影图；

根据物体三维傅氏频谱抽样统一模型及其误差理论分析给出的角度参数设置，从所述正交扫描投影图中获得物体三维傅氏频谱的模拟椭圆频谱；

通过频谱加权采样计算从所述正交扫描投影图中获得物体三维傅氏频谱的真实椭圆频谱；

将所述真实椭圆频谱与所述模拟椭圆频谱进行合成，获得物体三维傅氏频谱；

对所述物体三维傅氏频谱实施逆傅里叶变换及菲涅尔衍射计算获得全息图。

2.根据权利要求1所述的一种正交扫描多视投影计算全息图生成方法，其特征在于，对所述真实椭圆频谱与所述模拟椭圆频谱进行合成，具体包括：

建立u-v平面填充矩阵C_(i,j)和C_(i,j)',其中，(i,j)表示矩阵中的第j行i列元素；

真实椭圆频谱采样，具体包括：

1)、确定采样点p坐标位置及所在4个格网点Pi；

2)、计算格网点Pi的权重w_i；

3)、对权重值w_i排序并按从大到小顺序累加求和，直至大于给定阈值T；

4)、提取参与累加求和的格网点频谱信息并按其坐标填充到矩阵C；

模拟椭圆频谱采样，具体包括：

1)、按θ角绝对值从小到大顺序逐一取正交投影图，确定模拟椭圆在投影图频谱上的圆心偏移；θ为法向量与w轴夹角，w为频域坐标；

2)、确定圆心位置、半径大小并进行采样，对采样点p坐标取整并提取相应频谱信息填充到矩阵C'；

频谱合成；对于矩阵C中无频谱信息区域，将矩阵C'上的频谱信息合并到矩阵C，获得完整的物体三维傅里叶频谱。

3.一种正交扫描多视投影计算全息图生成装置，其特征在于，该装置包括：

扫描模块，用于沿空间坐标正交方向按固定间隔对物体进行一维扫描摄影获得多张正交扫描投影图；

模拟椭圆频谱获取模块，用于根据物体三维傅氏频谱抽样统一模型及其误差理论分析，从所述正交扫描投影图中获得物体三维傅氏频谱的模拟椭圆频谱；

真实椭圆频谱获取模块，用于通过频谱加权采样计算从所述正交扫描投影图中获得物体三维傅氏频谱的真实椭圆频谱；

合成模块，用于将所述真实椭圆频谱与所述模拟椭圆频谱进行合成，获得物体三维傅氏频谱；

变换模块，用于对所述物体三维傅氏频谱实施逆傅里叶变换及菲涅尔衍射计算获得全息图。

4.根据权利要求3所述的一种正交扫描多视投影计算全息图生成装置，其特征在于，所述模拟椭圆频谱是根据物体三维傅氏频谱抽样统一模型及其误差理论分析，从正交扫描投影图频谱中模拟获得。

5.根据权利要求3所述的一种正交扫描多视投影计算全息图生成装置，其特征在于，所述真实椭圆频谱是通过频谱加权采样计算从正交扫描投影图中获得。

6.根据权利要求3所述的一种正交扫描多视投影计算全息图生成装置，其特征在于，所述合成模块包括：

创建模块，用于建立u-v平面填充矩阵C_(i,j)和C_(i,j)',其中，(i,j)表示矩阵中的第j行i列元素；

真实椭圆频谱采样模块，用于获得物体三维傅氏频谱的真实椭圆频谱，具体包括：

1)、确定采样点p坐标位置及所在4个格网点Pi；

2)、计算格网点Pi的权重w_i；

3)、对权重值w_i排序并按从大到小顺序累加求和，直至大于给定阈值T；

4)、提取参与累加求和的格网点频谱信息并按其坐标填充到矩阵C；

模拟椭圆频谱采样模块，用于获得物体三维傅氏频谱的模拟椭圆频谱，具体包括：

1)、按θ角绝对值从小到大顺序逐一取正交投影图，确定模拟椭圆在投影图频谱上的圆心偏移；θ为法向量与w轴夹角，w为频域坐标；

2)、确定圆心位置、半径大小并进行采样，对采样点p坐标取整并提取相应频谱信息填充到矩阵C'；

合成子模块，用于频谱合成，频谱合成具体为：对于矩阵C中无频谱信息区域，将矩阵C'上的频谱信息合并到矩阵C，获得完整的物体三维傅里叶频谱。