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计算机立体视觉技术综述
全三维成像方法
激光全息照相

有关立体成像技术的释疑——答立体爱好者问

 

 

激光全息照相


     在摄影中,照相机拍摄的景物,只记录了景物的反射光的强弱,也就是反射光的振幅信息(灰度),而不能记录景物的立体信息。

      利用柱透镜实现立体成像原自于视差立体法,即利用人的双眼视差和会聚所构成的深度感实现人意识中的立体感。因此理论上讲,这种立体仅实现了水平方向的体视立体,还不能称为真正的全三维立体。

    1947年,伦敦理工学院的伽伯教授发明一种立体摄影技术。这种摄影技术,能够记录景物反射光的振幅和相位,称为全息摄影技术。伽伯由于这一项发明,获得了诺贝尔奖。由景物反射的光,除了有振幅和相位之外,还有频率。光的彩色反映频率,严格地说,只有彩色全息摄影才是真正的全息摄影。为了获得清晰的全息图,要求光源性能(相干光)特别好,只有激光才能达到。所以,在激光出现之后,全息摄影技术才迅速发展起来并获得了广泛的应用。

    激光全息摄影包括两步:记录和再现。全息记录过程是:把激光束分成两束;一束激光直接投射在感光底片上,称为参考光束;另一束激光投射在物体上,经物体反射或者透射,就携带有物体的有关信息,称为物光束.物光束经过处理也投射在感光底片的同一区域上.在感光底片上,物光束与参考光束发生相干叠加,形成干涉条纹,这就完成了一张全息图。

     全息再现的方法是:用一束激光照射全息图,这束激光的频率和传输方向应该与参考光束完全一样,于是就可以再现物体的立体图像。人从上下左右不同角度看,可看到物体不同的侧面,就好像看到真实的物体一样.

  全息摄影技术,首先是在广告中获得了应用。全息摄影提供的图像,能够显示更多的信息和更大的景像,可以提供更大的视角和更大的观察范围,可以大大地增强真实性。

  全息摄影技术在显微技术中也大有用武之地。因为,用显微镜观察微小物体时,显微镜只能聚焦在一定视场上,也就是说只能看清楚被聚焦的那一部分。用全息摄影技术,可以获得微小物体很清楚的立体图像。

  全息摄影技术在防伪技术中更是有用。全息摄影技术可以拍摄物体的三维照片,不能够复印,所以标志不容易被盗用。

  采用全息摄影技术获得的信息是三维立体信息,在保存全息照片中,如果照片受到一些损伤,再现图像是只是有点模糊,但并不残缺。既是说,全息相片摔破(全息相片多为干板覆银盐玻璃制作),每一破片仍可完整再现摄制图像,所以说,用全息摄影技术在存储信息中有极大的优越性。但全息摄影技术在彩色显示方面还有困难,目前还多用于有限领域,但将来肯定会具有更广阔的发展前景。