[发明专利]彩色全息图颜色测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明属于彩色全息图像质评价领域，具体为一种彩色全息图颜色测量装置及测量方法。

背景技术

彩色全息术因其具有极具现场性的彩色再现能力而备受学术界以及产业界的高度关注，目前彩色全息术已经被应用在诸多领域，诸如：全息包装、全息防伪、以及三维显示等诸多领域。

目前实现彩色全息显示的主要技术手段有两种，分别是反射全息术和彩虹全息术。1967年Karl A. Stetson提出了反射全息术，其基本原理是用激光照射待记录物体，物体的散射光传播到达全息记录介质作为物光波，再从全息记录介质的另外一侧引入与物光波相干的一束参考光波，从而在全息介质内部形成具有一定体积结构的全息图。体全息图具有很好的波长敏感性，所以当用白光再现体全息图时，体全息图将对白光中的各光谱成分进行选频，只有满足布拉格条件的一极窄光谱带的光才能被反射参与衍射成像，可以认为是准单色光，所以反射全息图的色模糊量是非常小的，因而可以进行白光再现。可以采用全色全息记录介质或者夹层全息的方法来制作彩色反射全息图。1969年美国科学家本顿提出了彩虹全息术，彩虹全息术的基本原理是在全息图拍摄光路中的适当位置放置狭缝，以限制能够传播到彩虹全息记录面上物光波空间频率，以此来限制白光再现全息图时引起的色模糊，因而彩虹全息图可进行白光再现。该技术的发明使得全息术从先前的激光记录激光再现，迈向了激光记录白光再现阶段，在很大程度上促进了全息技术的实用化。实现彩色彩虹全息术目前常用的方法是两步法彩虹全息术，首先，用三原色激光分别记录彩色物体的三张分色菲涅耳全息图，然后，将三张分色菲涅耳全息图作为主全息图，再拍摄第二步彩虹全息图，通过合理的光路设置，可以使得当白光再现彩虹全息图时，三原色再现像能够精确重合以实现彩色显示。

彩色全息图颜色测量是全息图商业化道路上的一项至关重要的技术，尤其是当高质量的彩色全息图商品化时，必须对全息图的像质进行客观定量的评价，其中彩色全息像的颜色是一项必不可少的技术指标，但至今尚未见有关彩色全息图颜色测量技术的论文及专利。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种彩色全息图颜色测量装置及测量方法的技术方案，主要用于彩色全息图颜色的定量检测。

所述的彩色全息图颜色测量装置，其特征在于由照明系统、成像系统、光谱检测系统以及主控计算机四部分组成，主控计算机分别与照明系统、成像系统、光谱检测系统相连，

照明系统由平行光管和弧形导轨组成，白光源和消色差准直透镜相配合构成平行光管，平行光管安装设置在弧形导轨的连接板上并通过主控计算机控制沿弧形导轨滑动；

成像系统由滤波器、消色差成像透镜、分束棱镜和摄像头CCD配合而成，摄像头CCD连接主控计算机，全息图置于弧形轨道的圆心处，全息图衍射光经过滤波器和消色差成像透镜成缩小像于光纤光谱仪的探头处；

光谱检测系统采用光纤光谱仪采集全息再现像的光谱                                               ，并将其保存在主控计算机中以供色度计算。

所述的彩色全息图颜色测量装置，其特征在于所述的摄像头CCD和光纤光谱仪的探头的位置是镜像的，CCD用于监控当照明光源入射角改变时，衍射光是否在光纤光谱仪的探头处成清晰像。

所述的彩色全息图颜色测量装置，其特征在于所述的滤波器用于滤除彩虹全息色串扰像。

所述的彩色全息图颜色测量装置，其特征在于所述的白光源和消色差准直透镜通过支架相连构成平行光管，在平行光管的下方设置螺栓，平行光管通过螺栓与连接板上的螺孔相连，连接板通过主控计算机控制在电机带动下绕弧形导轨滑动。

所述的彩色全息图颜色测量装置，其特征在于所述的白光源采用溴钨灯。

所述的彩色全息图颜色测量装置的测量方法，其特征在于：

1）用户将待检测彩色全息图固定于全息图放置位置处；

2）开启光源选择相应的照明模式，并启动与连接板相连的电机使平行光管在弧形导轨上慢速滑动；

3）在自动监控摄像头CCD处监控光纤光谱仪的探头处全息像的成像情况，当成像清晰时，即停止平行光管滑动并启动光纤光谱仪进行光谱采集进而进行颜色量的计算。

本发明具有以下优点：

1．选择溴钨灯为平行光管的白光源，其光谱成分丰富，具有非常好的显色性，这样即可满足不同主色调彩色全息图的颜色检测；