全息投影模拟实验教学软件的制作方法
2020-11-08 12:16

  全息技术是利用光的干涉和衍射原理,将所要记录的光波以干涉条纹的形式记录下来,并在一定的条件下使其在线,形成原物体原有立体像,也称全息照相。全息投影技术作为光学中一门新兴的前沿科学,全息投影技术发展至今已经广泛应用于光学及精密测量相关的各个领域,表现出重要的研究价值。而到目前为止还没有应用于全系投影模拟实验教学的软件,使得初学者无法很快的学习全系投影技术。

  本发明的目的是为了解决现有技术中存在到目前为止还没有应用于全系投影模拟实验教学的软件的缺点,而提出的全息投影模拟实验教学软件。

  设计全息投影模拟实验教学软件,包括数字合成系统模块,所述数字合成系统模块的输出端与全息拍摄光路模块的输入端连接,所述全息拍摄光路模块的输入端通过导线连接有DMD空间光调制器图像输出模块和可调干板架模块,所述全息拍摄光路模块的输出端通过信号线与激光全息拍摄模块的输入端连接,所述激光全息拍摄模块的输出端通过信号线与图像输出模块的输入端连接,所述图像输出模块的输出端通过信号线与编辑MATLAB程序生成图像模块的输入端连接,MATLAB程序生成图像模块在具体运用过程中,由计算机依次读入多张全黑图像,然后根据图像编号以a为单位进行分组,确定所属投影单元k以及子像素顺序i,根据投影单元标号k确定所在位置X,根据子像素顺序i按照相对应投影区域公式进行计算,得到图像中白色区域位置,对读入黑色图像进行相应颜色变换,最后输出多张初步投影图像。

  优选的,所述数字合成系统模块包括放大成像系统、自动定位曝光系统和计算机控制系统。

  优选的,所述激光全息拍摄模块为激光全息拍摄相机,其包括激光发射器、扩束镜、点阵式光开关。

  本发明提出的全息投影模拟实验教学软件,有益效果在于:通过设计数字合成系统,编辑MATLAB程序生成图像,MDM空间光调制器图像输出模块,实现了将数字信号转换成全息图像并显现出来,达到了全息投影模拟实验教学的目的,填补了全息投影技术中没有全息投影教学软件的空白。

  图2为本发明提出的全息投影模拟实验教学软件的编辑MATLAB程序生成图像流程示意图。

  下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

  参照图1-2,全息投影模拟实验教学软件,包括数字合成系统模块,数字合成系统模块的输出端与全息拍摄光路模块的输入端连接,全息拍摄光路模块的输入端通过导线连接有DMD空间光调制器图像输出模块和可调干板架模块,全息拍摄光路模块的输出端通过信号线与激光全息拍摄模块的输入端连接,激光全息拍摄模块的输出端通过信号线与图像输出模块的输入端连接,图像输出模块的输出端通过信号线与编辑MATLAB程序生成图像模块的输入端连接,MATLAB程序生成图像模块在具体运用过程中,由计算机依次读入多张全黑图像,然后根据图像编号以a为单位进行分组,确定所属投影单元k以及子像素顺序i,根据投影单元标号k确定所在位置X,根据子像素顺序i按照相对应投影区域公式进行计算,得到图像中白色区域位置,对读入黑色图像进行相应颜色变换,最后输出多张初步投影图像。

  数字合成系统模块包括放大成像系统、自动定位曝光系统和计算机控制系统,DMD空间光调制器图像输出模块为晶光阀(LCLV),DMD空间光调制器的分辨率为1024*768,激光全息拍摄模块为激光全息拍摄相机,其包括激光发射器、扩束镜、点阵式光开关,可调干板架中的干涉板为银盐干涉板,该全息投影模拟实验教学软件在实际运用过程中,DMD空间光调制器用于调制激光束,将接收到的计算机输入的二位图像投射到记录光路中的毛玻璃上,放大成像系统通过一系列的扩束镜以及准直透镜将图像投射于空间,可以减小图像畸变,使得拍摄图像的精细度和清晰度得到保证,自动定位曝光系统主要控制干板架的自动走位,保证全息图的点阵拍摄过程中,做到精确控制快门自动开关、曝光时间以及静态时间,计算机控制系统用于综合控制DMD空间光调制器、全息摄像机模块的快门以及可调干板架运行,全息拍摄过后的图像信息由编辑MATLAB程序生成图像模块对图像进行进一步的处理,然后在全息干板上进行显影处理,达到了模拟全息投影实验教学的目的。

  以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。