[发明专利]全息图像生成方法、处理器及全息图像显示装置、设备

说明书

本发明涉及成像显示领域，提出了一种全息图像生成方法、处理器及全息图像显示装置、设备，该全息图像生成方法包括：基于目标图像的目标振幅相位分布进行全息变换，得到目标图像对应的全息相位图像；对全息相位图像进行相位量化，得到量化全息图像；对量化全息图像进行逆全息变换，得到目标图像对应的重建图像；若重建图像满足预设条件，则确定量化全息图像为目标全息图像；否则，对目标图像对应的重建图像的振幅相位进行约束，并基于振幅相位约束后的图像继续迭代。本发明能够快速、高效地实现单色及彩色高对比度、低噪声的实时全息图像生成和显示，而且，能够实现成像距离的任意调节，可广泛应用于汽车抬头显示，头戴显示等全息投影显示装备中。

技术领域

本发明涉及成像显示领域，尤其涉及一种全息图像生成方法、处理器及全息图像显示装置、设备。

背景技术

随着图像处理技术的发展，全息图和全息投影在我们的日常生活及工作生产中有着广泛的应用前景。具体的，全息图和全息投影可广泛用于图像显示，光存储加密，衍射元件设计，光通信，光刻等领域。尤其在显示领域，全息图和全息投影的能量利用率远高于传统投影，而且具有户外高亮度，体积小，结构简单，没有图像坏点，稳定性好等优势，因此，全息图可以用来实现大屏幕2D/3D投影，汽车抬头显示，头戴增强现实等。

传统的全息图像生成方法利用Gerchberg-Saxton(GS)算法，Iterative FourierTransform Algorithm(IFTA)算法，Simulated Annealing(模拟退火)算法等，但是，其共同缺点是效果受迭代次数的影响，运算量过大，迭代几次后容易停滞，误差不继续收敛，导致重建图像质量下降，噪声多，运算时间长等问题，而且即使继续增加迭代次数也无法减小噪声，重建图像质量差，无法实现图像的实时显示。另外，虽然可以利用视觉残留效应，短时间内将全息图的快速叠加来降低噪声，但效果仍不能满足需求。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的全息图像生成方法、处理器及全息图像显示装置、设备。

本发明的一个方面，提供了一种全息图像生成方法，包括:

基于目标图像的目标振幅相位分布进行全息变换，得到所述目标图像对应的全息相位图像；

对所述全息相位图像进行相位量化，得到量化全息图像；

对所述量化全息图像进行逆全息变换，得到所述目标图像对应的重建图像；

若所述重建图像满足预设条件，则确定所述量化全息图像为目标全息图像；

否则，对所述目标图像对应的重建图像的振幅相位进行约束，并基于振幅相位约束后的图像继续迭代。

本发明的另一个方面，提供了一种信号处理器，包括:

全息变换模块，用于对基于目标图像的目标振幅相位分布进行全息变换，得到所述目标图像对应的全息相位图像；

相位量化模块，用于对所述全息相位图像进行相位量化，得到量化全息图像；

逆全息变换模块，用于对所述量化全息图像进行逆全息变换，得到所述目标图像对应的重建图像；

判定模块，用于判断全息相位图像是否满足预设条件，当所述重建图像满足预设条件时，确定所述量化全息图像为目标全息图像；

复振幅约束模块，用于当所述重建图像不满足预设条件时，对所述目标图像对应的重建图像的振幅相位进行约束，并返回所述全息变换模块，以供所述全息变换模块基于振幅相位约束后的图像继续进行迭代。