基于数字空间复用的快速离轴全息图重建方法

"FFT1111111111111111111 - FFT论文" 本文提出了一种基于数字空间复用的离轴数字全息图快速重建方法，旨在优化传统的离轴全息图处理过程，提高计算效率并保持高质量的重构波前。离轴全息图在光学成像、三维成像和数据存储等领域有广泛应用，而其计算复杂性是实际应用中的主要挑战之一。 通常，离轴全息图的重建依赖于角复用（Angular Multiplexing, AM）技术，这种方法需要对不同角度的多个全息图进行二维傅里叶变换（2-D Fourier Transforms）。然而，这种方法的计算量大，尤其是在处理高分辨率数据时，所需的时间和计算资源显著增加。 新提出的数字空间复用（Digital Spatial Multiplexing, SM）算法则引入了不同的策略。它将四个连续记录的离轴全息图合成一个SM函数，通过将每个全息图与倾斜的平面波相乘，然后将结果相加。这个过程有效地将四个N*N大小的2-D傅里叶变换简化为一个1.25-D傅里叶变换，大大减少了计算复杂性。 实验结果显示，采用SM算法进行全息图重建，不仅显著提高了计算效率，而且重构的波前质量与传统角复用方法相当，这意味着在不牺牲图像质量的前提下，可以实现更快的处理速度。这对于实时或高吞吐量的全息图处理系统来说是一个重大突破，可能为未来的全息技术应用开启新的可能性。 该论文介绍的数字空间复用算法为离轴全息图的快速重建提供了一个有效且计算效率高的解决方案。这一创新技术有望在全息成像、光学信息处理以及相关领域中推动技术进步，降低计算负担，提高系统性能。同时，这也为后续研究提供了新的思路，探索如何进一步优化全息图处理的算法和硬件，以满足更苛刻的应用需求。