數(shù)字合成全息自動(dòng)定位記錄儀的研制.pdf

1、全息術(shù)能夠記錄和再現(xiàn)物體的全部光學(xué)信息，在光學(xué)立體顯示方面的應(yīng)用具有重要研究?jī)r(jià)值。作為其分支之一的合成全息技術(shù)，既利用了體視對(duì)圖像合成立體感的思想，又利用了全息術(shù)可原物光衍射復(fù)現(xiàn)的特點(diǎn)，具有靈活的制作方式、豐富的拍攝題材和強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊力，能夠以簡(jiǎn)便的再現(xiàn)形式，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的立體場(chǎng)景光學(xué)顯示。二十世紀(jì)末到現(xiàn)在，全息術(shù)進(jìn)入了數(shù)字化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)圖像生成和處理技術(shù)給合成全息圖的拍攝提供了更廣闊的取材空間。高分辨率的數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)使場(chǎng)景拍攝

2、更加容易，也使圖像保存更快速，處理更方便。空間光調(diào)制器技術(shù)的發(fā)展為合成全息圖的傳統(tǒng)平面圖像載體--膠片提供了替代產(chǎn)品。合成全息圖自動(dòng)拍攝設(shè)備也是立體顯示領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 單元全息圖自動(dòng)拍攝系統(tǒng)包括空間光調(diào)制器、成像光路和自動(dòng)定位記錄裝置。整套系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，首先通過(guò)數(shù)字空間光調(diào)制器將計(jì)算機(jī)中的數(shù)字圖像變成光學(xué)圖像，然后再由光學(xué)系統(tǒng)將圖像會(huì)聚成一個(gè)像點(diǎn)，而記錄裝置則將像點(diǎn)精確記錄到全息圖上適當(dāng)?shù)奈恢帽疚脑O(shè)計(jì)了一套自動(dòng)定位記錄

3、裝置，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)圖像到全息像點(diǎn)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)組成，通過(guò)USB總線接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。上位機(jī)是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，其一方面將所選擇的圖像按一定的順序顯示在空間光調(diào)制器上，另一方面通過(guò)指令的形式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较挛粰C(jī)，設(shè)置設(shè)備的速度、間隔及曝光時(shí)間等參數(shù)，控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。并且所有的數(shù)據(jù)交換都是由上位機(jī)發(fā)起的。下位機(jī)是運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行者，其接收PC指令，根據(jù)指令的不同進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。 該系統(tǒng)具有人機(jī)接口友好、功能豐富、反應(yīng)迅速

4、及精度高等特點(diǎn)。PC程序具有良好的界面，接收用戶對(duì)參數(shù)的設(shè)置及設(shè)備狀態(tài)的控制，由圖像顯示、運(yùn)動(dòng)控制、參數(shù)設(shè)置及設(shè)備調(diào)整等幾部分組成。由于采用USB總線接口，使得傳輸速度較之串行口等更加迅速，并且具有熱插拔的特性，使連接非常方便。 首先，本文介紹了合成全息圖的原理及拍攝方法，然后詳細(xì)闡明了該系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程，重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成，上位機(jī)軟件和單片機(jī)程序的實(shí)現(xiàn)，以及它們之間數(shù)據(jù)交換和系統(tǒng)的控制方式，并且介紹了USB總線及