全息技術(shù)是理論上最完美的三維顯示技術(shù),它通過記錄和再現(xiàn)物光場的位相和振幅,產(chǎn)生好似來自于自然場景般栩栩如生的3D視覺。如何實(shí)現(xiàn)動態(tài)乃至實(shí)時的全息三維顯示,并使得全息顯示真正滿足實(shí)際應(yīng)用中大尺寸、大視場、高像質(zhì)、高分辨和高刷新率的要求,仍然是目前需要解決的問題。同時,近年來,以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)為代表的近眼顯示興起,給全息三維顯示帶來了新的應(yīng)用場景。相比于桌面式顯示,AR等近眼顯示對全息光調(diào)制器件的要求大為降低,使得近眼式全息顯示更容易步入實(shí)際的應(yīng)用。但是近眼式顯示一般是頭戴式的,也給全息顯示提出了輕便小巧的新要求。本文針對以上問題,對裸眼和近眼式的全息三維顯示的一些關(guān)鍵技術(shù),包括算法、光調(diào)制器、光學(xué)系統(tǒng)等進(jìn)行了研究,主要工作包括:1.研究了計(jì)算機(jī)制全息圖的計(jì)算算法,特別是用于相位型全息圖迭代型算法。為提高全息再現(xiàn)圖像的像質(zhì),提出了兩種改進(jìn)的迭代算法,分別是勻稱GS算法和動態(tài)補(bǔ)償GS算法。（1）勻稱GS算法在迭代的振幅約束過程中,引入加權(quán)因子,可以消除黑白圖片的全息再現(xiàn)時的圖像失真。（2）動態(tài)補(bǔ)償GS算法針對多平面物體,在勻稱GS算法的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn),根據(jù)各個平面的像質(zhì)高低,對引... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 三維顯示技術(shù)概述
    1.3 各種3D顯示技術(shù)
        1.3.1 雙目視差
        1.3.2 集成成像
        1.3.3 體顯示
        1.3.4 超多視角顯示
        1.3.5 光場顯示
    1.4 全息三維顯示
        1.4.1 全息顯示的原理和歷史
        1.4.2 動態(tài)全息顯示的發(fā)展現(xiàn)狀及其瓶頸
    1.5 全息三維顯示在增強(qiáng)顯示中的應(yīng)用
        1.5.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)
        1.5.2 無視覺疲勞的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)3D顯示
        1.5.3 全息AR顯示
    1.6 本論文的的研究工作
        1.6.1 高再現(xiàn)像質(zhì)全息圖的迭代算法研究
        1.6.2 基于光尋址的摻雜液晶的動態(tài)全息顯示研究
        1.6.3 基于全息光學(xué)元件的全息AR顯示系統(tǒng)研究
    1.7 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 計(jì)算全息圖迭代算法
    2.1 引言
        2.1.1 抽樣理論
        2.1.2 光波衍射計(jì)算理論
        2.1.3 全息圖的計(jì)算
        2.1.4 相息圖計(jì)算
    2.2 勻稱三維GS迭代算法
        2.2.1 傳統(tǒng)三維GS算法的再現(xiàn)像失真
        2.2.2 勻稱三維GS算法
        2.2.3 SGS算法的收斂速度
    2.3 動態(tài)補(bǔ)償三維GS迭代算法
        2.3.1 三維GS算法多平面再現(xiàn)像質(zhì)退化
        2.3.2 動態(tài)補(bǔ)償三維GS算法流程
        2.3.3 動態(tài)補(bǔ)償三維GS算法對再現(xiàn)像質(zhì)的改善
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于摻雜液晶的動態(tài)全息三維顯示
    3.1 引言
        3.1.1 動態(tài)全息材料
        3.1.2 摻雜液晶中的動態(tài)光柵機(jī)理
    3.2 基于量子點(diǎn)摻雜液晶的彩色動態(tài)全息3D顯示
        3.2.1 量子點(diǎn)摻雜液晶樣品的制備
        3.2.2 量子點(diǎn)摻雜液晶記錄調(diào)節(jié)的優(yōu)化
        3.2.3 基于量子點(diǎn)摻雜液晶的動態(tài)全息3D顯示
    3.3 摻雜液晶光學(xué)非線性測量
        3.3.1 樣品的制備
        3.3.2 雙路干涉儀
        3.3.3 熱致非線性效應(yīng)的測量
        3.3.4 測量結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于全息光學(xué)元件的全息AR顯示
    4.1 引言
        4.1.1 近眼全息顯示
        4.1.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)
    4.2 消零級的全息AR顯示系統(tǒng)
    4.3 基于HOE實(shí)現(xiàn)消零級的緊湊全息AR顯示
    4.4 基于HOE實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)直擴(kuò)束的緊湊全息AR顯示系統(tǒng)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文工作總結(jié)
        5.1.1 高再現(xiàn)像質(zhì)全息圖的迭代算法研究
        5.1.2 基于光尋址的摻雜液晶的動態(tài)全息顯示研究
        5.1.3 基于全息光學(xué)元件的全息AR顯示系統(tǒng)研究
    5.2 未來工作展望
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
攻讀博士學(xué)位期間已授權(quán)或公開的專利
攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Light field head-mounted display with correct focus cue using micro structure array[J]. 宋維濤,王涌天,程德文,劉越.  Chinese Optics Letters. 2014(06)
[2]基于空間光調(diào)制器的計(jì)算全息再現(xiàn)像放大技術(shù)[J]. 王皓,畢勇,李芳,亓巖.  中國激光. 2013(03)
[3]三維立體顯示綜述[J]. 王瓊?cè)A,王愛紅.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2010(03)
[4]亦真亦幻的戶外增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)——圓明園的數(shù)字重建[J]. 王涌天,林倞,劉越,鄭偉.  中國科學(xué)基金. 2006(02)

博士論文
[1]數(shù)字全息三維立體顯示關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭華東.上海大學(xué) 2009



本文編號：3591904