[发明专利]基于双向相位补偿的锥面全息图快速生成方法

权利要求书

1.基于双向相位补偿的锥面全息图快速生成方法，其特征在于，该方法包括锥面全息图快速生成和全息图重建两个部分；所述的锥面全息图快速生成过程的具体描述为：步骤一，先根据传统的锥面衍射计算模型的公式U_d=∫IFFT[FFT(U_s)×FFT(h)]dz，得到锥面某一高度下的半径R_d[i]所对应的行衍射场H_i={IFFT[FFT(U_s)×FFT(h)]}|_Rd[i]，其中U_d表示锥面衍射场，U_s为物面，h为点扩散函数，∫dz为垂直方向上的一维积分，FFT{·}和IFFT{·}表示快速傅里叶变换和快速傅里叶逆变换，R_d表示锥面的半径，i为正整数；步骤二，基于步骤一，将锥面的衍射分布转换为不同高度下半径所对应行衍射场的组合，即U_d=[H₁;H₂;···H_N]，其中H₁表示锥面上第1行的衍射场，H_N表示锥面上第N行的衍射场，此处的N代表的是在垂直方向的采样数；步骤三，得到稀疏行记录面U_sparse=Sparse(D)，其中Sparse(·)表示每隔几行只取其中一行来直接计算，其中函数Sparse(·)的参数D为奇数，代表着每隔D行进行直接计算；步骤四，采用双向相位补偿的方法得到相邻行的相位，当D为3时，H_i的相邻两行分别补偿为H^’_i+1=H_i×exp(jk·△d)和H^’_i-1=H_i×exp(-jk·△d), 由此得到U_d^’|_D=3=[···H^’_i-1;H_i; H^’_i+1···](i=3n-1),其中j为虚数单位，k为波数，△d为相邻行之间的补偿距离，U_d^’表示补偿后的锥面衍射场，n是正整数，当D为其他任意值时，衍射分布表示为U_d^’|_D=[···H^’_i-(D-1)/2···H^’_i-2; H^’_i-1; H_i; H^’_i+1; H^’_i+2···H^’_i+(D-1)/2···] (i=Dn-(D-1)/2)；步骤五，利用公式U_holo=Encode（U_d^’|_D）进行编码得到全息图U_holo，Encode(∙)代表编码函数；所述的锥面全息图重建过程的具体描述为：根据步骤五得到的全息图，利用层析法进行重建得到重建图。

2.根据权利要求1基于双向相位补偿的锥面全息图快速生成方法，其特征在于，所述的稀疏行参数D是3、5、7、9。