基于数字微镜器件的高分辨率计算全息显示

李会; 桑新柱; 仲崇力; 秦秀娟; 王葵如; 颜玢玢

doi:10.37188/CJLCD.2022-0038

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基于数字微镜器件的高分辨率计算全息显示

全息3D显示 | 更新时间：2022-06-22

- 基于数字微镜器件的高分辨率计算全息显示
- High-resolution computed holographic display using digital micromirror device
- 液晶与显示 2022年37卷第5期页码：625-631
- 作者机构：
  
  北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室，北京 100876
- 作者简介：
  
  [ "李会（1993—），女，河北石家庄人，博士研究生，2016年于河北工程大学获得学士学位，主要从事全息显示及光信息处理方面的研究。E-mail： hui_li@bupt.edu.cn" ]
  [ "桑新柱（1977—），男，山东菏泽人，博士，教授，2005年于北京邮电大学获得博士学位，主要从事裸眼3D光场显示、智能信息处理和光电信息处理方面的研究。E-mail： xzsang@bupt.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金（No.‍62075016,No.62175017）
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0038
  中图分类号： TN27
- 收稿日期：2022-01-30，
  
  修回日期：2022-03-03，
  
  纸质出版日期：2022-05-05
- 稿件说明：
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李会, 桑新柱, 仲崇力, 等. 基于数字微镜器件的高分辨率计算全息显示[J]. 液晶与显示, 2022,37(5):625-631.

Hui LI, Xin-zhu SANG, Chong-li ZHONG, et al. High-resolution computed holographic display using digital micromirror device[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(5): 625-631.
李会, 桑新柱, 仲崇力, 等. 基于数字微镜器件的高分辨率计算全息显示[J]. 液晶与显示, 2022,37(5):625-631. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0038.

Hui LI, Xin-zhu SANG, Chong-li ZHONG, et al. High-resolution computed holographic display using digital micromirror device[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(5): 625-631. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0038.

摘要

针对基于数字微镜器件的全息显示分辨率受限的问题，提出了一种大尺寸、高分辨率计算全息显示方法。本文利用计算机渲染或相关变换方法生成高分辨率输入图像，利用菲涅尔衍射算法和傅立叶变换并行计算提升全息图的分辨率，根据数字微镜器件特性进行衍射图像的时空复用与动态融合，有效提升计算全息显示的分辨率与动态效率。实验结果表明，该方法可实现大尺寸、高分辨率的动态全息显示效果，突破了数字微镜器件固有的像素数目及分辨率限制，使用像素分辨率为2K的数字微镜器件可显示8K甚至更高分辨率的重建图像，尺寸可以达到82 mm甚至更大。

Abstract

To solve the limited resolution problem of holographic display using digital micromirror device， a large-size and high-resolution holographic display method is proposed. In this paper， the high-resolution object plane is input using the computer rendering or related transform method， and the resolution of hologram is increased using Fresnel diffraction algorithm and Fourier transform parallel computing. According to the features of the digital micromirror device， the diffraction image sequence is spatially multiplexed and dynamically fused. The resolution and dynamic calculation of the holographic display are effectively improved. Experimental results show that this method can achieve large-size and high-resolution dynamic holographic display effect， breaking through the inherent limitation of pixel number and resolution for digital micromirror device. 8K or higher resolution reconstructed image can be displayed using the 2K digital micromirror device， and the size can reach 82 mm or even larger.

关键词

Keywords

references

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