1、成都信息工程学院光电技术学院信息光学课程设计 1题目：基于迂回相位编码的 CGH 及其实现 开始时间：2010.3 完成时间：2010.5 阅读： 光学信息技术原理及应用第五章 光学全息原理，了解光学全息原理和 CGH 制作流程和编码技术。 信息光学 （科学出版社，苏显渝）第 2 章 计算全息 2.3 计算傅立叶变换全息，掌握计算傅立叶变换全息制作的关键技术。 Matlab Help 或者 或者相关 Matlab 图像处理书籍，学习 Matab 的图像处理编程及 GUI 编程。本设计目的在于帮助掌握光学全息记录及再现原理，掌握 CGH 的编码方法和实现过程。通过对黑白图像傅立叶变换全息的 C
2、GH 制作，掌握数字图像的数据结构、处理方法、读写和存储、显示。1、概要计算全息作为一种灵活的、全新的全息方式已经得到了极为广泛的研究和发展，在诸多的领域中都有广泛的应用。 （google, baidu, http:/ 32x32pixels 的黑白二值图像。主要流程如下：输入图像 乘随机相位 傅立叶变换 获取振幅和相位编码振幅和相位显示、保存全息图数字再现需要注意的问题：随机相位由于傅立叶谱的能量主要集中在 0 频周围，且其动态范围很大，如果直接对图像做傅立叶变换，并对频谱编码会导致大部分频谱丢失，所以利用傅立叶变换的位移性质，对图像乘上一个随机相位，即可改变频谱能量分布，但该随机相位不会影
3、响图像的强度分布。单元格大小建议单元格大小取到 16x16pixels，太小会导致精度过低，太高会导致图像过大。在设计过程中，大家可以改变窗口大小，对比一下效果。3、Matlab 使用的一些问题图像相关函数Imread() 读图像Imwrite() 写图像Imshow() 显示图像，图像强度分布为（01）Image() 显示图像，图像强度分布为 0255，3 通道Rgb2gray() 彩色图像转为黑白图像，3 通道转 1 通道图像读入后为 m*n*l 的矩阵 m 为图像的宽，n 为图像的高，l 为通道数，彩色图像有三个通道 RGB，则 l=3。编码时图像采用单通道的，即 l=1。图像读入后的数
4、据类型为 uint8，无法参与运算，需要转换为 double 型。例如，t=double(t);傅立叶变换和逆变换Fft2() 二维离散快速傅立叶变换Ifft2() 二维离散快速逆傅立叶变换Fftshift() 频谱移中完整的傅立叶变换过程 f=fftshift(fft2(I); I 为输入图像，f 为频谱完整的逆傅立叶变换过程 if=ifft2(fftshift(f); f 为频谱，if 为逆变换结果Abs() 求复函数的振幅Angle() 求复函数的相位其他Rand() 随机值Exp(i*2*pi*rand(m,n); 得到一个 m*n 个 pixels 的随机相位矩阵4、设计目标完成具有 GUI 程序的编写；完成论文的写作（包括全息和计算全息的研究背景，应用，基本原理，CGH 的编码和制作方法及再现，设计成果的展示，讨论） ；制作 ppt 用以展示设计成果；小组讨论， 设计工作进行总结并提交报告。5、设计工作安排设计人员查阅大量资料，要学会利用各种资源，例如：internet，图书馆图书资源及数字资源，期刊论文等。进行程序编写，包括图形用户界面(GUI)的设计，CGH 编码程序等。论文写作。小组总结。制作 ppt，展示设计成果。
