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全息三维显示技术能够再现物体的全部的自然物光波信息,提供人眼全部的深度信息,被业内公认为最具发展前景的三维显示技术。而基于空间光调制器的全息显示技术,更是可以实现动态乃至实时三维显示的效果,因此吸引了诸多国际著名研究机构和跨国公司的广泛关注,成为了全球研究热点之一。 本文对基于纯相位型空间光调制器的计算全息三维显示的进行了系统性的研究,主要内容包括: 1.综述了全息三维显示技术的应用背景、基本原理和发展,并介绍了一些其它现有的三维显示技术,并与全息显示做了比较。 2.对计算全息图的计算的基本理论进行了介绍,包括抽样理论、光波衍射计算理论、全息面复振幅计算方法、全息图编码、位相型全息图的计算方法等。 3.分析研究了用于再现计算全息图的空间光调制器的特性对于全息再现像的影响。通过在空间光调制器上加载相移函数,削弱全息三维显示中由空间光调制器像素的栅格结构产生的多级衍射像噪声。 4.对计算全息图的再现过程进行研究,重点研究了全息显示性能的提高。给出了两种不同的相息图计算方法的再现像,对其像质差异进行了分析。针对高对比三维图像的再现像失真,提出了一种改进迭代算法予以消除,同时提高了全息图计算速度。针对对多平面全息三维显示的纵向像质不均匀性,提出了一种改进三维GS算法予以彻底消除。此外,提出了一种放大算法,实现了三维再现图像的放大。