基于相位恢復(fù)的全息圖算法研究.pdf

1、全息激光投影技術(shù)相比傳統(tǒng)圖像顯示技術(shù)有突出的優(yōu)勢，它極為高效和安全，而且可以只在特定位置或角度顯示圖像。作為全息激光投影技術(shù)的關(guān)鍵圖像處理算法--相位恢復(fù)算法，近些年來已被人們進(jìn)行了較為深入的研究，己見多種相位恢復(fù)算法的報道，比如GS算法，IFT算法，GA算法等，它們都能夠在所應(yīng)用的范圍內(nèi)取得較好的效果。但是就目前的進(jìn)展來看，這些相位恢復(fù)算法的收斂速率和精度都有待提高，在實際計算中它們的效果多不夠理想，甚至不能保證迭代過程總收斂到正確解

2、。
　　 本論文首先介紹了研究背景，包括全息術(shù)、視頻全息投影系統(tǒng)和相位恢復(fù)算法等，分析了現(xiàn)有幾種迭代相位恢復(fù)算法的優(yōu)缺點，并在此基礎(chǔ)上，提出了基于并行結(jié)構(gòu)的相位恢復(fù)算法（PGSGA）。然后，通過Matlab軟件仿真，證明該算法在收斂速率和恢復(fù)的128*128，256*256，1024*768分辨率灰階圖像質(zhì)量等方面比現(xiàn)有GS、Fienup算法優(yōu)越。另外，再通過VC平臺下的C程序仿真，其結(jié)果基本和Matlab的結(jié)果一致，這也表示該

3、算法可以在ARM，DSP等硬件平臺上實現(xiàn)。
　　 論文最后詳細(xì)闡述了基于FPGA平臺的PGSGA算法的Verilog HDL程序設(shè)計和實現(xiàn)過程，充分利用Altera的FFT IP包以及嵌入式軟核NIOSⅡ，完成PGSGA算法中的FFT變換和相位提取以及誤差計算等數(shù)據(jù)處理。運(yùn)用模塊化的設(shè)計思路，已在FPGA芯片內(nèi)成功實現(xiàn)GS和PGSGA算法。對128*128分辨率的lena灰階圖片進(jìn)行純相位全息圖計算，兩種算法的運(yùn)行結(jié)果顯示，F(xiàn)P