斯坦福大學采用雙相位SLM改善全息顯示的圖像質量
根據早前發布的一份論文,英偉達和斯坦福大學的研究人員開發了一種旨在提高全息圖像質量和對比度的方法,而這項新技術將有助于改善用于虛擬現實和增強現實的近眼顯示器。
團隊指出:“增強現實和虛擬現實系統能夠在用戶和數字世界之間提供無縫的接口,而這將對我們的社會產生變革性的影響。”
在發布于《Optica》期刊的論文中,研究人員介紹了一種名為了“Michelson Holography邁克爾遜全息術”的全新技術。所述方法涉及受邁克爾遜干涉儀啟發的全新光學組件和新開發的軟件算法,從而產生構建數字全息圖所需的干涉圖樣。
對于全息顯示,圖像質量受到純相位空間光調制器(SLM)的限制。SLM產生衍射光,以提供形成可見3D圖像所需的干涉圖樣。但是,通常用于全息術的純相位SLD存在低衍射效率的問題,從而顯著降低了可見圖像的質量,尤其是圖像對比度方面。
可以看出,邁克爾遜全息術的圖像質量要優于Na?ve SGD等其他方法
針對這個問題,研究人員設計了一種全新的光學結構來產生全息圖像。與大多數采用單相位SLM的大多數設備不同,邁克爾遜全息術包含雙相位SLM。
研究人員指出:“邁克爾遜全息術的核心是,利用另一個SLM的未散射光對一個SLM的衍射光進行破壞性干涉。未散射光有助于形成圖像,而不是產生斑點和其他偽影。”
為了優化圖像,研究人員將這種全新的硬件配置與camera-in-the-loop(CITL)優化程序相結合。
CITL允許研究人員使用攝像頭捕捉一系列顯示的圖像。這意味著他們可以在不使用任何精密測量設備的情況下修正光學系統的微小誤差。
團隊表示:“一旦經過訓練,計算機模型就可以準確地計算出圖像的樣式,無需實際拍攝。這意味著整個光學組件可以在云中進行模擬,以便通過并行計算來對問題進行實時推斷。這有助于計算復雜3D場景的計算機生成全息圖。”
利用CITL優化迭代圖像質量
在實驗室里,研究人員通過臺式光學裝置測試了這個邁克爾遜全息結構,用它來顯示二維和三維全息圖像。實驗結果表明,采用CITL標定的雙相位SLM全息顯示器擁有更高的圖像質量。
當然,為了提高新系統的實用性,研究人員接下來需要將小型化臺式裝置,以便將其集成到可穿戴式增強現實或虛擬現實系統之中。
原文來自映維網:https://news.nweon.com/82851