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申请/专利权人：郑州轻工业大学

摘要：本发明提出一种基于像素处理抑制计算全息再现像斑点噪声的方法，被记录物体的像素在空间上分离，生成多个物点组，每一个物点组对应生成一幅记录光场复振幅的子全息图sub‑CGH，对sub‑CGH上的每个像素进行优化，将算法产生的误差扩散到其它的像素，从而对其它像素进行补偿和校正，生成纯相位型最终sub‑CGH。本发明分别对被记录物体和sub‑CGH的像素进行处理，再现最终sub‑CGH时，通过减少算法误差和相邻像点的重叠面积，实现计算全息再现像斑点噪声的抑制。

主权项：1.本发明一种基于像素处理抑制计算全息再现像斑点噪声的方法，其特征在于包括被记录物体的像素分离、最终sub-CGH的生成和再现三个步骤，步骤一为被记录物体的像素分离：将被记录物体的像素在空间上进行分离，取像素分离间隔为NN＝2、3、4……，共生成N2个物点组，对于被记录物体上的任意像素，在其上下左右各个方向上，它与分别相邻的第N个像素被分到同一物点组中，而任意一个N×N的像素矩阵中所包含的N2个物点则被分离到不同的N2个物点组中；步骤二为最终sub-CGH的生成：利用菲涅尔衍射理论记录所有物点组的信息，一个物点组对应生成1幅sub-CGH，N2个物点组共生成N2幅sub-CGH，物点组的光场记为ox,y，sub-CGH上的光场复振幅记为hξ,η，然后，本发明方法从第一个像素点开始对sub-CGH上的复振幅进行从左到右从上到下的扫描处理，对于正在处理的sub-CGH上的第i行第j列像素，若复振幅hi,j的振幅和相位分别记做Ai,j和ψi,j，则hi,j＝Ai,jexp[iψi,j]，直接取复振幅的相位项得到一个纯相位值pi,j＝exp[iψi,j]，那么纯相位值pi,j和原复振幅值hi,j有一个误差，记为ei,j＝hi,j-pi,j，然后将此误差ei,j扩散到与当前像素相邻的且未被扫描到的任意一个或多个像素中，即扩散到其右方第i行第j+1列、左下方第i+1行第j-1列、下方第i+1行第j列和右下方第i+1行第j+1列像素中的任意一个或多个像素中，则右方、左下方、下方和右下方像素的复振幅值由hi,j+1、hi+1,j-1、hi+1,j、hi+1,j+1分别被更新为h1i,j+1、h1i+1,j-1、h1i+1,j、h1i+1,j+1，它们满足： 其中a、b、c和d被称为误差扩散系数，它们为非负数，满足a+b+c+d≤1，且不能同时为0，因此，还没扫描到的第i行第j+1列、第i+1行第j-1列、第i+1行第j列像素和第i+1行第j+1列像素根据当前第i行第j列像素的误差得到修正补偿，本发明对sub-CGH上的所有像素处理完成后，得到一个新复振幅分布h1i,j＝A1i,jexp[iψ1i,j]，其中A1i,j和ψ1i,j分别为其振幅和相位，取新复振幅分布h1i,j的相位项，丢掉振幅项，得到相位全息图，即形成最终sub-CGH；步骤三为最终sub-CGH的再现：将N2幅最终sub-CGH加载到相位型SLM上进行再现，所使用SLM刷新率的值大于或等于最终sub-CGH的数目N2，再现过程中，设置每幅最终sub-CGH的工作时间在人眼的视觉暂留时间之内，1幅最终sub-CGH生成1个子再现像，子再现像中相邻像点间隔N个像素，它们之间的重叠面积被减少，斑点噪声得到抑制，同时，由于最终sub-CGH上的像素得到优化，子再现像的斑点噪声进一步得到抑制，通过时间复用方法，N2个子再现像形成包含完整信息的再现像，其斑点噪声被抑制，再现质量得到提升。

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