本发明提出一种扩大垂直视场角的锥面全息显示方法。该方法首先提出一种锥面衍射模型及其快速计算方法,然后在锥面衍射模型的基础上,提出了锥面全息图的生成和重建方法,提出的锥面全息显示方法能够扩大柱面全息显示的垂直方向视场角。由于全息显示的视场角扩大研究和技术方法只局限于水平方向,从来没有研究和提出过垂直方向视场角的扩大方法。因此,该方法首次解决了全息显示垂直方向视场角受限的问题,具有较好的创造性和新颖性；此外,该方法可应用于桌面全息三维显示,具有极大的应用潜力。

本发明用于工业检测领域,涉及半导体领域,公开了一种基于体全息的三维检测系统、方法、控制器及介质,其中,基于体全息的三维检测系统包括散斑图像生成系统、体全息光学相关器和目标检测系统,散斑图像生成系统用于获取三维目标检测物的三维目标散斑图像；体全息光学相关器用于存储不同深度的多个散斑模板图像,并根据多个散斑模板图像对三维目标散斑图像进行体全息相关运算,以输出三维目标检测物的体全息相关图像；目标检测系统用于对三维目标散斑图像的体全息相关图像进行三维检测；本发明中,利用体全息技术完成信息量庞大的三维目标图像相关运算,可将复杂的运算过程以光学方式瞬时完成,从而减少运算成本,进而提高半导体三维检测效率。

本发明所涉及的基于深度学习的高保真全息轨道角动量通信方法,属于深度学习、信息加密领域。本发明提出了一种轨道角动量全息图编码和深度学习解码的全息轨道角动量通信方法。通过将轨道角动量信息和图像信息编码为不同的全息图,经过传播后,在接收端,被编码的全息图通过训练好神经网络的全息图重建出高质量图像。另一方面,全息图携带的轨道角动量信息被神经网络转换序列信息,并且解码成灰度图像或序列码。本发明提出的通信方法可以用于扩展通信信道,提高通信安全性。本方法可以应用于加密的数字调制/解调,信息加密领域,并可以扩展信道传输容量。

本发明公开了一种基于频谱损失函数梯度下降的全息编码方法,将纯相位全息图的频谱分成信号频谱区域和噪声频谱区域,将复振幅全息图的频谱滤波提取出信号频谱区域,然后用梯度下降法使纯相位全息图的信号频谱近似等于复振幅全息图的信号频谱,纯相位全息图的噪声频谱区域可以看作被优化的自由变量而忽略。对比常见的双相位编码法和GS算法,本发明方法的信噪比相对于双相位编码法更高,且比GS算法更适用于三维物体的全息显示。

本发明公开了一种欠采样全息图压缩全息多尺度自聚焦重建方法及系统,属于数字全息技术领域,包括对物体在光学结构中不同位置经光源照射产生的全息图分别进行下采样操作,得到不同位置的下采样全息图；基于CS算法,对所述不同位置的下采样全息图进行重建,得到不同位置的振幅图像；采用特征值自聚焦算法的评估方法,根据不同位置的振幅图像,估计焦平面位置；基于TwIST算法,对焦平面位置的下采样全息图进行重建。本发明为实现欠采样情况下的自聚焦提出了EIG-AF-CS自聚焦算法,并将其与无孪生像压缩重建相结合,在保证重建质量的同时,有效克服了传统压缩全息重建中孪生像干扰及欠缺自聚焦能力的问题。

三维分层目标压缩全息术的测量矩阵降维方法,属于计算成像、全息三维成像领域。三维分层目标压缩全息术重建时,受测量矩阵维度和串扰噪声的限制,其重建速度和成像质量被制约。本发明通过在三维分层目标全息图的分层表示的基础上,利用分割算子和并行算子,降低测量矩阵的维度,消除串扰噪声。相比于传统压缩全息术,本方法具有更快的重建速度和更高的重建质量。

本发明公开了一种基于DMD生成多参量可调光场的方法、装置及系统,方法包括：对飞秒激光光束进行扩束和准直处理,确定扩束和准直后的激光光束；对激光光束进行滤波处理,确定第一滤波激光光束；对第一滤波激光光束进行色散补偿处理,确定色散补偿后的激光光束；结合目标光场的复振幅表达式以及二元全息算法,确定目标光场的二元全息图；将二元全息图加载到DMD,通过DMD对色散补偿后的激光光束进行波前调制,确定调制后的激光光束；对调制后的激光光束进行滤波处理,滤除零级衍射光和负一级衍射光,确定一级衍射光通过；对一级衍射光进行聚焦处理,生成多参量可调阵列光场。本发明能够减低系统的使用成本,可广泛应用于光场调控技术领域。

本发明公开了一种单空间光调制器实现彩色立体点云裸眼显示系统和方法。建模制作3D彩色点云模型,分为RGB三通道子模型；进行去遮挡和降采样处理,缩放坐标尺度,控制模型分布和间隔；计算每个点到SLM平面的衍射积分并叠加获得相息图；调节三个配平行光管激光器的光亮度到最低合适,三束不同颜色的光经偏振片后入射楔形分束镜,经楔形分束镜汇聚合束后再经过偏振片入射加载了相息图的空间光调制器,反射后透过透镜组入射到人眼成像裸眼3D显示。本发明利用单个空间光调制器实现彩色立体点云宽视角高清晰度的裸眼3D显示系统,解决了单空间光调制器彩色成像无关像混叠和裸眼观察效果差的问题,为彩色立体裸眼显示设备的小型化提供了一种有效途径。