[发明专利]一种彩色数字全息像的获取方法

权利要求书

1.一种彩色数字全息像的获取方法，其特征在于方法步骤为：

(1)使用黑白型面阵CCD和无透镜傅里叶变换全息图记录光路，分别拍摄被记录物体在红、绿、蓝激光照明下的单色数字全息图A_R，A_G，A_B；

(2)对采集到的单色数字全息图A_R，A_G，A_B，分别根据其记录距离和记录波长进行补零处理，得到相应的补零数字全息图B_R，B_G，B_B；

(3)对补零数字全息图B_R，B_G，B_B分别进行中值滤波预处理，得到相应的中值滤波预处理全息图C_R，C_G，C_B；

(4)对中值滤波预处理全息图C_R，C_G，C_B分别进行逆快速傅里叶变换操作，得到相应的红、绿、蓝单色数字全息像；

(5)将红、绿、蓝各单色数字全息像分别输入到一个像素数为M×N×3的三层零矩阵的第一、第二和第三层中，得到被记录物体的彩色数字全息像。

2.根据权利要求1所述的彩色数字全息像的获取方法，其特征在于：单色数字全息图A表示单色数字全息图A_R或A_G或A_B，记录波长为λ，记录距离为D，像素数目为N_X×N_Y，Δl_H为位于数字全息图记录平面的CCD的像素尺寸，Δl为补零数字全息图B的数值重建像的像素尺寸；所述的单色数字全息图A补零处理步骤为：

(1)根据L_X或L_Y＝λD/(ΔlΔl_H)，得到补零处理的零矩阵在一维方向上的像素数目，并建立一个像素数目为L_X×L_Y的零矩阵；

(2)用单色数字全息图A的矩阵中坐标为[X，Y]的像素值替换零矩阵中坐标为[X+0.5×(L_X-N_X)，Y+0.5×(L_Y-N_Y)]的零像素值，得到像素数目为L_X×L_Y的补零数字全息图B。

3.根据权利要求1所述的彩色数字全息像的获取方法，其特征在于：所述的中值滤波预处理步骤为：

(1)以m×n的中值滤波窗口对补零数字全息图B进行中值滤波，得到中值滤波全息图；所述的m或n的取值为2～10中的整数；

(2)将补零数字全息图B与它的中值滤波全息图相减，得到中值滤波预处理全息图C。

4.根据权利要求1所述的彩色数字全息像的获取方法，其特征在于：所需要的每个单色数字全息图A_R、A_G和A_B的数目为大于等于1，在记录波长不变的情况下每个单色数字全息图的记录距离不相同。

5.一种实现权利要求1所述的拍摄被记录物体的无透镜傅里叶变换全息图记录光路，其特征在于：红、绿、蓝各激光器发出的光束分别被分束为第一光束和第二光束，第一光束彼此间严格重合，第二光束彼此间严格重合；第一光束照射被记录物体，第二光束经过扩束转化为球面光波后与被照射物体反射的第一光束相互干涉，并形成一干涉区域；黑白型面阵CCD设置在于涉区域内，且球面光波的源点到黑白型面阵CCD光敏面的光程与被记录物体到黑白型面阵CCD光敏面的光程相等；在红、绿、蓝激光器各自的输出端设计了控制激光束通过与否的电子快门。

6.根据权利要求5所述的无透镜傅里叶变换全息图记录光路，其特征在于：被记录物体到黑白型面阵CCD光敏面的光程即记录距离的改变，通过调节黑白型CCD沿垂直于全息图记录平面方向的位移实现。