基于有效视区分析的快速全息图生成方法

来源：上海理工大学学报杂志2025年第6期北京时间：

作者：杨羽晨，胡安康，李移隆，王琼华，王迪

单位：北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100191,北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100191,北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100191,北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100191,北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100191

摘要：全息3D显示能够完整记录并再现物体的振幅和相位信息，被认为是最具发展前景的3D显示技术之一。针对当前全息图生成过程中存在的计算复杂度高、实时性差等问题，提出了一种基于有效视区分析的快速全息图生成方法。通过构建有效视区的几何模型，定量分析全息图中对重建像有实际贡献的区域，在计算过程中压缩冗余视区，从而提升计算效率。进一步地，通过引入虚拟的波前记录平面，并结合新型查找表法，优化了衍射传播过程。实验结果表明，相比于新型查找表法，所提方法在保证重建像质量的前提下，将全息图计算速度提升了49%以上。同时，随着物体分辨率的增加，计算速度提升更明显。此外，该有效视区分析方法具有良好的通用性，可拓展应用于所有点元算法，为全息图的高效计算提供了一种新的解决思路。

关键词：全息3D显示;全息图;有效视区;计算时间;光强分布

基金资助：国家自然科学基金资助项目（623B2008）