收藏本站
《浙江师范大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于纯相位型液晶空间光调制器的相息图三维显示的研究

林培秋  
【摘要】: 长期以来,人们为实现三维立体显示做了不懈的努力,在实现三维立体显示的方法和系统等方面进行了大量的研究,使得各种三维立体显示技术得到了长足的发展。目前,有多种途径可以实现三维立体显示,但只有全息技术能够存贮并再现真正意义上的三维信息。然而,传统的全息技术,处理过程费时,复杂,且不可重复。即便是在计算机制全息技术出现后的很长一段时间内,仍然需要使用绘图仪或激光光束扫描记录装置等设备将计算结果制作成全息图进行再现,且无法做到实时显示。近年来得到快速发展的半导体光电技术、计算全息技术、空间光调制器及数字光处理技术(DLP)为实现真三维立体显示奠定了良好的基础。 本研究将空间光调制器和全息技术相结合,利用空间光调制器作为全息图的载体,提出了一种级联两个液晶空间光调制器实现相息图三维显示的方法。该方法以液晶空间光调制器(LC-SLM)为核心器件,将物体的相息图加载到纯相位型LC-SLM上,对应的振幅图加载到振幅型LC-SLM上,平行光经过相息图和振幅图的调制后通过衍射进行三维像的重构。 本论文共五章分为三个部分。第一部分主要回顾三维立体显示技术的概况,发展历史以及基于空间光调制器的三维立体显示的国内外研究现状,介绍了相息图记录和再现原理。第二部分包括第二、三章,主要分析了LC-SLM的原理和应用,特别是纯相位型LC-SLM的重要性能——相位调制特性,通过实验测量了该器件的相位响应曲线,详细分析了LC-SLM的各参数与相息图显示的信息量、再现像分辨率等之间制约关系,并给出了表达式。第三部分包括第四、五章,介绍了利用两个LC-SLM实现相息图再现三维立体像的实验方法。利用计算机模拟三维物体,然后分别计算得到该物体的相息图和振幅图,将其中的相息图输入到纯相位型LC-SLM上,对应的振幅图则输入到振幅型LC-SLM上,两个LC-SLM之间用成像透镜进行级联。当平行光受到纯相位型LC-SLM上的相息图和振幅型LC-SLM的振幅图调制后,从透镜后表面出射的光带有原物体的所有信息,最后衍射形成再现像。实验中,我们分别采用“光”字和立方体框架作为物体,得到了较好的实验结果。为了能够显示比较复杂的物体——人像,我们利用纯相位LC-SLM实时显示的特点,采用分时复用技术,对三维物体进行分组取样,并计算每一分组的相息图,形成分组相息图序列,再现时依次将相息图输入到纯相位型LC-SLM,利用人眼的视觉残留效应以达到连续扫描三维成像的目的。最后对实验结果进行了讨论和评价,并提出了改善的方法和建议。
【学位授予单位】:浙江师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN27;TN761

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙宁波;侧导光LED背光液晶模组快门式3D显示研究与实现[D];中国海洋大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡冬梅;薛丽霞;凌宁;姜文汉;;液晶空间光调制器相位调制特性研究[J];光电工程;2007年11期
2 王天及,杨世宁,李耀棠,范少武,张世超,温焕荣;使用可编程液晶空间光调制器的光学逻辑门运算[J];光电子·激光;1991年06期
3 王玉堂,郑师海,高伟;用扫描曝光法制作相息图[J];光学学报;1984年02期
4 黄向阳,陈惠芬,应萱同,贾玉润;一种新的纯位相型计算全息图及其应用[J];光学学报;1988年02期
5 陈怀新,隋展,陈祯培,安波,李明中;采用液晶空间光调制器进行激光光束的空间整形[J];光学学报;2001年09期
6 王滨,余飞鸿,刘旭,顾培夫,唐晋发;利用液晶光阀实现二值化联合变换相关器的研究[J];光学学报;1997年03期
7 李勇;苏显渝;王辉;金洪震;;复杂三维场景数字全息图隐藏面问题研究[J];光子学报;2006年04期
8 任秀云;蔡春伟;王翥;国承山;;横向剪切干涉法共路测量LCSLM的相位调制特性[J];光子学报;2007年05期
9 张艳;吴丽莹;张健;;电寻址空间光调制器相位调制特性的研究[J];红外与激光工程;2007年03期
10 王辉;;数字化全息及其在三维显示和检测中的应用[J];激光与光电子学进展;2009年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张晓洁;基于LCD空间光调制器全息显示的若干问题研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李娜;基于LCD的动态变焦透镜的研究[D];浙江大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 俞本立,毛红敏;光学超短脉冲整形的研究进展[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年02期
2 徐满平,周杰;MATLAB在二元光学元件设计中的应用[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2005年01期
3 颜树华,戴一帆,吕海宝,李圣怡;二元光学器件激光直写技术的研究进展[J];半导体光电;2002年03期
4 林晓春,郭艳艳,向健勇,郑亚娥;圆片表面薄膜应力传感器设计[J];半导体光电;2004年01期
5 赖建军,柯才军,陈四海,易新建;微透镜阵列的制作及其与图像传感器的集成[J];半导体光电;2004年03期
6 纪宪明,沐仁旺,韩良恺;用微光学技术制作位相型聚焦光栅[J];半导体光电;2004年05期
7 鞠挥,吴一辉;微型光谱仪的发展[J];微纳电子技术;2003年01期
8 陈劲松;;用于衍射微光学元件制备的无掩模光刻技术[J];微纳电子技术;2006年07期
9 万青松;谢常青;贾佳;潘一鸣;刘明;吴秀龙;陈军宁;;阵列位相环匀光器[J];微纳电子技术;2010年02期
10 张颖,谢敬辉,朱伟利,刘学泽;计算机辅助合成全息图[J];北京理工大学学报;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓履璧;;量子物理光学[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
2 陈君;赵星;方志良;;基于纯相位空间光调制器的复振幅调制研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 梁旭;徐敏;王军华;李锦江;李旭峰;;折-衍光学镜片的单点金刚石车削与检测[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 李卫森;;衍射光学元件在激光雷达光学系统中的应用[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
5 龚勇清;刘智怀;高益庆;罗宁宁;李平贵;;一种二元光学元件阵列微芯模的工艺设计研究[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
6 陈君;方志良;杨勇;刘福来;;基于数字图像处理的平面图像立体化技术[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年
7 田劲东;郑剑峰;李东;;一种可以消除黑栅效应的纯相位空间光调制[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集1)[C];2010年
8 王玉荣;徐鹏;王建伟;王青圃;蔡履中;;采用两次曝光相移全息干涉实现光学图象幅相转换[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
9 谭峭峰;曾发;严瑛白;金国藩;;融合多个面上光强信息的混合迭代相位恢复算法[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(C 激光技术与应用专题)[C];2006年
10 梁玲;张良;;折/衍混合红外光学系统无热设计[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 饶丰;基于个性化眼模型的人工晶体设计及其特性研究[D];南开大学;2010年
2 张梅;基于个性化眼光学结构的人眼色差的研究[D];南开大学;2010年
3 牛爽;全景环带凝视成像光学系统的研究与应用[D];浙江大学;2010年
4 郑建洲;高功率激光靶面均匀辐照技术的研究[D];大连理工大学;2011年
5 谌章义;千位三值光学处理器理论、结构和实现[D];上海大学;2010年
6 刘长海;全息模式波前传感技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
7 李斐;相位差波前探测技术及其在图像恢复中的应用研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 周哲海;轴对称偏振光束的生成、特性及应用[D];清华大学;2010年
9 刘翔;纯相位液晶空间光调制器的多光束光功率控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 李珂;用于光束整形与超分辨成像的衍射光学元件的设计和实验[D];中国科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何帅;动态渐变灰阶数字掩模技术制作微透镜的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 饶玉芳;无掩模光刻系统的研究与设计[D];南昌航空大学;2010年
3 黄长辉;金属材料断口三维形貌检测与表征分析[D];南昌航空大学;2010年
4 韩宏颖;体积衍射光学元件的标量衍射数组分析[D];辽宁师范大学;2010年
5 孙洋东;相控阵激光雷达波控技术的研究与应用[D];电子科技大学;2011年
6 马志博;光学表面微结构抗反射特性与优化设计研究[D];西北大学;2011年
7 李万鹏;振幅型空间光调制器设计与应用研究[D];大连海事大学;2011年
8 史晓婧;纯相位光学防伪掩膜设计及验证技术研究[D];大连海事大学;2011年
9 王兴宁;偶氮液晶基元封端聚氨酯及与PP复合材料的结构与性能[D];东北林业大学;2011年
10 姜卓偲;径向剪切干涉仪光学系统设计与研究[D];南京理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张筱雯;李青;;宾主型液晶器件光阀的特性研究[J];光电子技术;2008年04期
2 桑建新;立体摄影基本知识[J];影像材料;2002年03期
3 杨晓东;;MEMC功能的介绍以及在电视中的使用[J];电子世界;2010年09期
4 谢秉贤;透镜胶合应力的测量[J];光学技术;1991年06期
5 李伟;;3D技术与电视[J];今日科苑;2011年12期
6 赵亮;;3D立体成像研究[J];科技信息;2011年08期
7 陈信凌;李飞强;;媒体精细化管理的有效切入——我国电视媒体绩效评估的特性及趋向[J];南昌大学学报(人文社会科学版);2009年06期
8 ;不戴眼镜也能看! 六种3D显示技术全解析[J];计算机与网络;2010年Z1期
9 王熙,王新忠;电压调节器保护电路研究及设计[J];汽车电器;2000年04期
10 余丽;;LED的发展及应用[J];数字技术与应用;2010年08期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 刘菁菁;[N];计算机世界;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王淑仙;基于单片DMD的裸眼立体显示系统研究[D];华东师范大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 胡波;高压同步整流降压型DC/DC变换器的设计与实现[D];西安电子科技大学;2011年
2 张应均;基于DMD的3D显示算法研究[D];华东师范大学;2011年
3 黄干;立体影像摄制系统开发与关键技术研究[D];华中科技大学;2004年
4 钞欣;红外测温系统专用电源的研究与设计[D];南京理工大学;2008年
5 陈兴锋;液晶电视分区动态控制LED背光源的研究与实现[D];中国海洋大学;2009年
6 高亮;凝视型扫描仪光学系统设计[D];长春理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁明跃,杨丽霞;三维立体成像及其应用[J];电子学报;1995年10期
2 金洪震,李勇,王辉;利用差分方法实现相息图快速计算[J];光电工程;2001年04期
3 李朝明,吴建宏,唐敏学;高效率复合同轴全息透镜的研制[J];光电工程;2004年01期
4 张晓洁,刘旭,陈晓西;利用菲涅尔波带法计算三维全息[J];光电工程;2004年12期
5 葛宝臻,罗文国,吕且妮,赵慧影,张以谟;数字再现三维物体菲涅耳计算全息的研究[J];光电子·激光;2002年12期
6 赵业权,王峰,王锐,杨春晖,徐悟生,甄西合;超大容量光学体全息存储技术与材料的研究动态[J];高技术通讯;2002年05期
7 李平;基于半波带分析法的菲涅耳波带片衍射特性的讨论[J];物理与工程;2003年04期
8 李伟,谢长生,裴先登;体全息存储技术[J];光学技术;2001年03期
9 颜树华,戴一帆,吕海宝,李圣怡;利用光束整形器件阵列消除电寻址空间光调制器的"黑栅"效应[J];光学技术;2003年02期
10 王治华,俞信;液晶空间光调制器相位调制测量及波前校正[J];光学技术;2005年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 鲁法珂;液晶显示器件的应用与宽视角膜的研究[D];浙江大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李勇,王辉,金洪震;一种由全息图制作相息图的方法[J];激光与红外;2005年10期
2 陈晓西;刘旭;林远芳;谢小燕;;三维物体的计算全息的快速算法[J];浙江大学学报(工学版);2009年01期
3 金洪震,李勇,王辉;利用差分方法实现相息图快速计算[J];光电工程;2001年04期
4 侯瑞宁;王丁;;三维物体菲涅耳计算全息图的研究[J];红外技术;2008年07期
5 巢亚锋;王丁;;一种新的三维计算全息图的计算方法[J];光学与光电技术;2007年06期
6 金洪震,李 勇,王 辉;实现相息图快速计算的一种方法[J];应用激光;2002年01期
7 汪炳权,罗斌;快速断面图象轮廓间插值[J];中国科学技术大学学报;1992年03期
8 俞世钢;提高计算机制全息图再现像质的有效方法[J];应用激光;2003年04期
9 蔡晓鸥,王辉,李勇;相息图的变频采样研究[J];光子学报;2005年01期
10 莫建文;张顺岚;刘钊;韩传久;;三维雷达显示器系统仿真[J];现代雷达;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贾大功;张未冬;武立强;张红霞;张以谟;;全息三维显示技术及其发展[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 查艳丽;杨立瑞;;多视角X射线安检图像的三维显示[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
3 陈怀柱;吕连廷;王秋庭;;煤矿井下巷道三维显示初探[A];第六届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2011年
4 李勇;王辉;金洪震;;一种由全息图制作相息图的方法[A];浙江省光学学会第九届学术年会暨新型光电技术青年论坛论文集[C];2005年
5 罗志才;李振海;周波阳;;地球重力场的三维显示与查询[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
6 刘宇;郭龙江;李金宝;;基于OpenGL的分子动力学三维显示系统的设计与实现[A];黑龙江省计算机学会2009年学术交流年会论文集[C];2010年
7 薛贤杰;李金龙;;船舶避碰智能决策支持系统[A];中国航海学会通信导航专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年
8 张洪鑫;张健;吴丽莹;;液晶空间光调制器用于光学测量的研究[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
9 安斌;严卫东;郑江玲;马心璐;;一种遥感信息综合分析系统设计[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年
10 杨芳;原松;;基于OpenGL的三维地质模型的设计和实现[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 苏喜娥 记者 郭伟;三维显示嫦娥二号实时精彩绕月之旅[N];河北日报;2010年
2 记者 陈海明 通讯员 张建新;三维显示“火星使者”精彩之旅[N];河北经济日报;2009年
3 刘渝 闫雯;三维显示向我们走来[N];计算机世界;2005年
4 造造 编写;鲁班软件实战练兵场(28)[N];建筑时报;2007年
5 陈璠;天津泰达筑起孵化“暖巢”[N];中国高新技术产业导报;2006年
6 造造 编写;鲁班软件实战练兵场(20)[N];建筑时报;2007年
7 郭兆平范珉菲;太重诞生国产化环形起重机[N];山西日报;2007年
8 本报记者 梁靓;天津:产学研用联动3D[N];中国电子报;2010年
9 造造 编写;鲁班软件实战练兵场(33)[N];建筑时报;2007年
10 ;鲁班软件实战练兵场(6)[N];建筑时报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡平平;多屏同步三维显示技术的研究和实现[D];中国电力科学研究院;2010年
2 颜才杰;全景视场三维显示机理及实现技术研究[D];浙江大学;2011年
3 焦小雪;集成成像三维显示技术中光学记录系统的研究[D];南开大学;2012年
4 杨福桂;基于透镜阵列的双向成像显示及相关技术研究[D];中国科学技术大学;2012年
5 谢小燕;彩色LED体显示系统的建立及性能研究[D];浙江大学;2009年
6 郑华东;数字全息三维立体显示关键技术研究[D];上海大学;2009年
7 涂齐亮;昆明城市地质数据三维GIS分析与可视化平台研究[D];吉林大学;2007年
8 陈晓西;衍射显示的研究[D];浙江大学;2008年
9 林远芳;基于二维LED屏旋转的体显示系统及其特性研究[D];浙江大学;2005年
10 孔令胜;莫尔条纹及其最小化的理论和应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林培秋;基于纯相位型液晶空间光调制器的相息图三维显示的研究[D];浙江师范大学;2010年
2 安蔚钊;三维显示的计算机相关技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 李帅;基于视场拼接的体视三维显示研究[D];浙江大学;2011年
4 崔朋志;井下巷道三维显示与无缝拼接技术的研究与实现[D];西安科技大学;2010年
5 侯瑞宁;计算全息三维显示的研究[D];重庆大学;2007年
6 赵俊红;连续断层ICT图像的三维重建与三维显示的研究[D];重庆大学;2003年
7 解静;基于高速投影的全景三维显示技术[D];浙江大学;2011年
8 姚振宁;基于LED扫描的光场还原三维显示技术及仿真[D];浙江大学;2012年
9 吴娜;位场及地质模型的三维显示[D];华东师范大学;2010年
10 解鲲;信息安全中图像随机加密技术的计算机模拟研究[D];大连理工大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026