基于塊的劃算全息圖二值化算法
　　為了普及劃算全息圖傳統(tǒng)二值化步驟的劃算進度，白文提出了一種基于塊的劃算全息圖二值化步驟。從數(shù)值重現(xiàn)和光電重現(xiàn)兩個上面驗證了這種二值化步驟的可行性，并與羅曼Ⅲ型補碼重現(xiàn)后果繼續(xù)比擬，比擬后果表明對相反尺寸原圖劃算其二值化全息圖，本算法耗時僅為羅曼III型補碼的1/36。而后綜合兩種步驟各自的優(yōu)缺欠，從實踐上引證了莫須有重現(xiàn)圖像品質(zhì)的起因。后果表明，與羅曼補碼相比，白文中提出的二值化步驟存在演算快捷、正確的長處。
　　全息技能被覺得是zui終的三維預(yù)示技能，所以它紀(jì)錄了三維物體所有的視差信息，三維視覺動機然切。然而因為紀(jì)錄步驟和紀(jì)錄材質(zhì)的制約，傳統(tǒng)光學(xué)全息并使不得實事實時、靜態(tài)的預(yù)示。上世紀(jì)末隨著電腦技能、數(shù)字多傳媒技能以及預(yù)示技能的停滯，劃算全息術(shù)與空間光調(diào)制器（SpatialLightModulator,SLM）的聯(lián)合讓全息視頻變成可能，從而日漸變成鉆研熱點。
　　劃算全息術(shù)依據(jù)全息的原理，經(jīng)過補碼步驟將物體的衍射光帶紀(jì)錄在一個二維的矩陣中。依據(jù)物光帶衍射間隔的長短和補碼步驟的相反，劃算全息圖有相反總結(jié)。因為物光帶只是一個數(shù)學(xué)上的存在，某個三維物體能夠是實在的也能夠是虛構(gòu)的，因而劃算全息術(shù)存在*的長處和極大的靈敏性。然而全息圖碩大的劃算定量和空間光調(diào)制器辯白率的有余限基金名目：行政區(qū)劃高技能鉆研停滯方案（863方案）贊助名目（2007AA01Z303）；低等學(xué)校科目翻新引智方案基金贊助名目（B07027）制約了劃算全息技能的停滯。眼前，對準(zhǔn)實時靜態(tài)全息預(yù)示，一些快捷算法被提出。比如麻省理工學(xué)院空間成像小組的M.Lucente,提出的非凡衍射算法（diffractionspecific），省略了傳統(tǒng)全息圖劃算步驟中對物光帶衍射的劃算，使用逆向思維，提出了根本條紋的新概念，大大普及了劃算進度。阿曼千葉大學(xué)為了普及演算進度，開發(fā)了集成通路，讓實時全息間隔事實更進了一步。正常狀況下劃算全息圖能夠用三種形式重現(xiàn)：光學(xué)重現(xiàn)，數(shù)值重現(xiàn)以及光電重現(xiàn)。數(shù)值重現(xiàn)和光電重現(xiàn)是白文中試驗的重要步驟和目的。光電重現(xiàn)聯(lián)合了古代預(yù)示技能和電腦技能，將劃算失去的二維矩陣轉(zhuǎn)換為電壓信號，強加在空間光調(diào)制器上，達成對參考光繼續(xù)調(diào)制的目標(biāo)，LCOS因為其越來越小的像素尺寸和高衍射效率而變成光電重現(xiàn)中光調(diào)制器的。
　　LCOS預(yù)示器件經(jīng)過對入射光偏正位置的調(diào)制來達成調(diào)制入射光強度的目標(biāo)，在調(diào)制內(nèi)中中相位并不是一個常數(shù)，它隨著輸入灰度級的變遷而變遷。這就給光電重現(xiàn)帶來制約成分，所以全息圖通常僅僅對入射光振幅或相位繼續(xù)調(diào)制。眼前為理解決液晶空間光調(diào)制器的相位問題，正常都是將劃算失去的全息圖二值化，即解決成灰度頭銜只有0和255的圖片。那樣失去的全息圖所以只有容易的兩個灰度，因而不存在灰度相反導(dǎo)致的相位差，普及了全息圖的抗煩擾威力。
　　為了兌現(xiàn)全息圖的二值化，早在1965年羅曼就相繼提出了羅曼Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型補碼，這種補碼形式失去的全息圖自身就是二值化的。羅曼補碼用待紀(jì)錄的物光帶調(diào)制全息圖中光柵的形態(tài)和地位而不是全息圖的灰度散布，因而它對像素總和的務(wù)求很高，正常空間光調(diào)制器1024*768的像素數(shù)很難滿足。再有其余的一些補碼，比如Burch補碼中待紀(jì)錄的物光帶調(diào)制的是全息圖的灰度散布，間接劃算失去的是灰度全息圖，為了能對那樣的全息圖繼續(xù)光電重現(xiàn)，務(wù)必采納的二值化步驟。眼前將灰度全息圖二值化的步驟泛濫，重要分為兩種：一種差錯迭代算法，比如FloydandSteinberg提出而后被HauckandBryngdah用來劃算全息的誤差放散算法（errordiffusion），每個像素的灰度值二值后產(chǎn)生的誤差須要一一劃算，對電腦的劃算進度務(wù)求很高。另一種是迭代算法，依據(jù)迭代中束縛條件的相反，又有很多總結(jié)，比如逐漸迭代法（interativestepwise）和間接二值搜尋法（directbinarysearch）以及梯度隨機二值法[16]（gradualandrandombinariation）。逐漸迭代法取舍兩個相反的閾值，每迭代一次依照定然的步長改觀閾值，當(dāng)兩個閾值正好相當(dāng)時，退出迭代。間接二值搜尋法令在歷次迭代中只有一個閾值。梯度隨機二值法歷次迭代的內(nèi)中中被二值化的像素是隨機的，而且通過二值解決的像素數(shù)目是梯度增多的。迭代法可以zui大限度制約重現(xiàn)圖信息迷失，然而周折于實時預(yù)示。為了升高二值化內(nèi)中的演算量，白文提出一種非迭代的二值化算法。
　　白文由三全體組成。*全體說明羅曼補碼的原理，提出白文的二值化算法。第二全體給出經(jīng)這種算法二值化后失去的全息圖的數(shù)字重現(xiàn)后果以及與羅曼補碼數(shù)值重現(xiàn)后果的比擬。其三全體給出經(jīng)這種算法二值化后失去的全息圖的光電重現(xiàn)后果與羅曼Ⅲ型補碼光電重現(xiàn)后果的比擬。zui初是白文的論斷。1、二值化步驟的提出1.1、羅曼Ⅲ型補碼的二值化原理
　　羅曼依據(jù)不規(guī)定光柵的衍射效應(yīng)，提出了曲折位相補碼技能，依據(jù)通光孔的形態(tài)相反產(chǎn)生了3種羅曼型補碼，即羅曼Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ補碼。羅曼Ⅲ補碼相比與其它兩種羅曼型補碼存在精度高的長處，因而白文落選用羅曼Ⅲ型補碼。圖1是羅曼Ⅲ型補碼的示用意。虛構(gòu)全息底版能夠視作正方形小單元的組合，每個正方形單元中有一個矩形通光孔，通光孔的幅度定然，正常取舍為L/2。通光孔高低Amn由待紀(jì)錄衍射光帶Xm,Yn處的幅值調(diào)制，zui大為L。因而L的大小決議可被調(diào)制振幅的級數(shù)。通光孔的核心到正方形單元核心的偏移量Pmn由待紀(jì)錄衍射物光帶Xm,Yn處的相位所調(diào)制，L大小也決議可被調(diào)制相位的級數(shù)。L越大，振幅和相位可被調(diào)制的級數(shù)越多，失去的全息圖越準(zhǔn)確。在劃算中，L正常取2的成數(shù)次方。劃算出所有通光孔的地位和大小，進而失去全息圖。這種補碼形式下失去的全息圖采樣點數(shù)是物的采樣點數(shù)的L*L倍。羅曼補碼的長處在乎能間接失去二值化的全息圖，缺欠在乎劃算量碩大，使不得實事實時顯。
1.2、基于塊的二值化步驟
　　依據(jù)羅曼補碼的補碼原理，劃算失去的全息圖的像素數(shù)大小將會是物的像素數(shù)大小的數(shù)倍，要失去劃算準(zhǔn)確的全息圖對電腦劃算定量和劃算進度的務(wù)求很高，加上空間光調(diào)制器像素數(shù)目標(biāo)制約，羅曼補碼在現(xiàn)階段并不快宜于三維實時預(yù)示。Burch補碼固然劃算失去的是灰度全息圖，然而全息圖的像素數(shù)目并未增多，因而耗時于羅曼補碼大大縮小。因而，先經(jīng)過Burch補碼劃算灰度全息圖，再用專門的二值化算法繼續(xù)二值化的步驟是可行的。