MATLAB数字全息图计算生成与再现系统

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的完整数字全息计算方案，包含全息图生成与再现两大功能模块。通过衍射理论计算，支持从三维模型或二维图像生成高质量计算全息图，并可进行数值再现分析，适用于光学实验与计算成像研究。

详 情 说 明

数字全息图计算生成与再现系统

项目介绍

本项目实现一套完整的数字全息计算流程，包含全息图生成和再现两大核心功能模块。通过先进的衍射传播算法和快速傅里叶变换技术，系统能够基于物体的三维信息或二维图像生成高质量的计算全息图，并对生成的全息图进行数值重构，恢复出原始物体的波前信息。

功能特性

• 全息图生成模块：支持基于物体三维点云数据或二维图像，通过多种衍射计算方法生成相应的计算全息图
• 全息图再现模块：对生成的全息图进行数值重构，恢复出原始物体的波前信息和强度分布
• 多种全息类型支持：涵盖菲涅尔全息、傅里叶全息等主流全息图类型生成算法
• 质量评估与优化：提供全面的全息图质量评估功能，包括PSNR、SSIM等客观指标计算
• 数字滤波处理：支持全息图的数字滤波和噪声处理，提升再现图像质量
• 灵活参数配置：可自定义光学参数（波长、传播距离、像素尺寸）和算法参数

使用方法

1. 准备输入数据：准备物体的二维图像（灰度/彩色）或三维点云数据
2. 设置参数：配置光学参数（波长、传播距离等）和算法参数（衍射类型、采样率等）
3. 运行生成流程：执行全息图生成计算，获得复数矩阵形式的全息图数据
4. 进行再现计算：对生成的全息图进行数值重构，得到再现图像
5. 查看结果：分析质量评估报告，查看可视化结果（全息图分布、再现图像等）

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Image Processing Toolbox
• Signal Processing Toolbox
• 至少8GB内存（处理大型数据时建议16GB以上）
• 支持复数矩阵运算的处理器

文件说明

主程序文件整合了系统的所有核心功能，包括全息图生成算法调度、衍射传播计算、快速傅里叶变换处理、相位恢复运算、再现图像重构、质量评估分析以及结果可视化输出。该文件实现了从输入数据处理到最终结果生成的全流程自动化控制，用户可通过参数配置灵活选择不同的计算模式和算法组合。