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全息显示具有真三维的特点,其中大幅面的全息记录和再现是当前研究与应用的一个热点。本文主要研究了大幅面的数字图像的全息记录和再现,针对分块记录对全息再现零级光的影响,研究了全息记录中的自相关现象,说明了使用不同的编码记录将获得特殊自相关峰分布,并对此进行了有效的分析和实验。 本文首先简述了全息技术的基本理论和发展历程;总结了合成大幅面全息图所面临的主要技术问题;分析了X、Y型面积分割法在实现大幅面合成全息中的具体方案。 其次,针对大幅面的二维图像不能一次全部显示在空间光调制器上的问题,使用X-Y型面积分块合成的方案,原理上解决了大幅面全息记录问题;搭建了相应的全息记录系统,实验验证了该方法的可行性。 最后,本文研究了分块合成对全息图再现时零级衍射光的影响,零级衍射光和再现像重合影响再现像的成像质量,人们采用各种方法消除零级衍射光,迄今为止,还没有对其专门的研究报道。文章推导说明全息记录中零级项是物像的自相关,零级衍射光为记录物像的自相关峰,分块合成将缩减再现自相关峰宽度;提出在记录时对物像采用不同的分块编码记录方案,则全息图再现时,±1级衍射物像不变,而其自相关峰将呈现与编码方案对应的特殊分布;比较了全息自相关峰与联合变换相关的异同;利用Matlab仿真实现了1×2、2×2和三角形等分块方案的记录和再现,自相关图样相应地表现为与联合变换相关类似的水平三点分布图样、九点田字分布图样和星状图样等;搭建实验系统验证了相应的编码方式记录和再现,理论分析,仿真与实验相符。上述特殊分布可用于全息加密或者特殊场合。