基于LohmanIII编码的MATLAB全息图生成与重现系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现了LohmanIII编码方法，支持二值图像的迂回位相全息图生成与重建。系统可进行编码处理、全息图生成及衍射计算，适用于光学全息仿真与数字图像处理研究。

详 情 说 明

基于LohmanIII编码的二值图像迂回位相全息图生成与重现系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的迂回位相全息图计算系统，基于经典的LohmanIII编码方法，能够将输入的二值图像转换为全息图，并通过衍射计算实现高质量的重建。系统集成了全息图生成、光学衍射模拟和图像重现等功能，为数字全息技术的算法验证和应用研究提供了完整的解决方案。

功能特性

• LohmanIII编码处理：采用优化的LohmanIII算法对二值图像进行编码转换
• 全息图生成：生成高精度的迂回位相全息图复振幅分布
• 衍射重建模拟：基于角谱衍射理论实现全息图的光学重现计算
• 可视化展示：提供原图、全息图和再现图的三视图对比显示
• 质量验证：定量评估重建图像与原始图像的相似度指标
• 参数可调：支持自定义编码参数、光学波长、衍射距离等关键参数

使用方法

基本使用流程

1. 准备输入图像：确保输入为标准的二值图像（仅包含0和255两个灰度值）
2. 设置参数：根据需要调整编码参数和光学模拟参数
3. 运行系统：执行主程序启动全息图生成与重建流程
4. 查看结果：在图形界面中观察原图、全息图和重建效果对比
5. 保存输出：可选择将结果图像保存为常见图片格式

输入要求

• 图像格式：支持.bmp、.png等常见二值图像格式
• 数据类型：逻辑矩阵或uint8类型，严格限制为0和255两个值
• 图像尺寸：建议使用标准分辨率图像以获得最佳效果

输出内容

• 原始二值图像的可视化显示
• 生成的迂回位相全息图（振幅和相位分布）
• 通过衍射计算重建的再现图像
• 重建质量评估指标（相似度计算）

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必需工具箱：Image Processing Toolbox
• 硬件建议：4GB以上内存，支持标准图形显示

文件说明

主程序文件整合了系统的完整工作流程，实现了二值图像的数据读取与预处理、基于LohmanIII算法的迂回位相编码计算、全息图复振幅分布的生成、衍射传播模型的数值模拟、重现图像的恢复重建，以及多图对比可视化与质量评估指标的输出展示。