当前位置:首页 > 百科 > 正文

全息成像的原理(全息成像原理)

单面全息投影技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体的真实的图像记录和再现技术。不仅可以产生空中幻影,还可以自由交换任务或场景,也可出现虚幻的表演者,还可以与表演者产生互动,一起完成表演,产生令人震撼的演出效果。

知识分享,今天中国AI网小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于全息成像的问题,于是小编就整理了5个相关介绍全息成像的解答,让我们一起看看吧。

全息成像的原理(全息成像原理)  第1张

文章目录:

一、全息成像的原理

全息技术是利用干涉和衍射原理来记录并再现物体真实的三维图像的技术。所谓的“全息”即“全部信息”,是指用投影的方法记录并且再现被拍物体发出的光的全部信息。全息影像技术一般也被称作虚拟成像技术或是全息成像,其成像原理就是凭借光波干涉对物体光波的相位与振幅进行记录,与此同时,凭借衍射原理对物体的光波信息进行展现,从而达到成像的效果。
全息影像技术(Holographic display),并非指由1956年丹尼斯·加博尔发明的全息摄影(holography)或称全像摄影。而是一种在三维空间中投射三维立体影像(影像为物理上的“立体”而非单纯视觉上的“立体”)的次世代显示技术。其中,
全息摄影:(holography)由丹尼斯·加博尔发明的摄影方法,这种摄影方式打印出来的照片可以从多个角度观看,但是有角度局限性。很多防伪标识都是使用全息摄影打印出来的图像制作的。
全息投影:(front-projected holographic display)宽泛的来说也可以算作是全息影像的一种,但是所谓的全息画面只是投射在一块透明的“全息板”上面。因此所谓的全息图像也不过是一个平面而非立体图像,是最广泛使用的全息技术。
全息影像(Holographic display):尚在研究,多在科幻作品中出现的全息影像技术。制作一种物理上的纯三维影像,观看者可以从不同的角度不受限制的观察甚至,进入影像内部。

二、全息成像原理

全息技术是随着计算机技术和CCD技术(电荷耦合器件,能够把光学影像转化为数字信号)的发展而产生的一种全新的图像再现技术,能够实现对图像信息的3D再现。全息技术的思想最早是由英国科学家Dennis Gabor于1948年提出的,进入21世纪以后,计算机技术和数码元器件的应用,使得全息技术进入了飞速发展的阶段。

全息技术的原理其实就是通过物理中常见的干涉和衍射,从而实现对物体三维图像的采集和显示。使用过程中需要先采用干涉原理,完成对图像光波信息的采集。被拍摄物体在激光的照射下形成散漫式物光束,其中有一部分光束会照射到全息底片上,跟其物光束产生一定的干涉现象,从而实现被照射物体相位和振幅的转换。然后利用干涉反差和间隔将物体的所有信息进行记录,就可以得到一张全息图。

接下来就是图像的再现,其采用的是光衍射原理。全息图在激光照射下,通过衍射得到两个不同类型的图像,其中一个是原始图像信息,另一个是其共轭图像信息,经过再现处理后会得到具有很强的立体感图像,就是我们所说的全息图像了。现阶段全息投影技术可以分成三种不同的类型:空气投影和交互技术、激光束技术和360°全系显示。

全息技术因其能够实现所有被测物体三维图像信息的真实显示,目前已经被广泛应用于图像显示、测量领域、医疗卫生、地形勘测以及粒子运动分析等领域。此外,在汽车、服装、动漫等领域中,全息技术都在现场展示和舞台表演中给我们营造出全然一新的视觉冲击。

题主提到的伪全息是利用光学原理使影响经投影后产生与全息投影相似的立体图像。我们看到的周杰伦与邓丽君实现跨舞台时空同台演唱就应用了伪全息技术。要想自己制作全息成像模型并不是一件很难的事,网上有很多制作流程的教程,简单模型所需要的成本也比较低廉,现在很多中学物理光学课外拓展实验中就有专门的课程训练。所以,想做就去做吧。

三、全息成像是什么意思

全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程:被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。

四、mr全息成像原理

磁共振成像(MRI)是利用氢原子核在磁场内所产生的信号经重建成像的一种影像技术。

人体内的每一个氢质子可视作一个小磁体,进入强外磁场前,质子排列杂乱无章。放入强外磁场中,则它们仅在平行或反平行于外磁场磁力线两个方向上排列。

平行于外磁力线的质子处于低能级,反平行于外磁场磁力线的处于高能级,前者比后者略多。

在一定频率的射频脉冲的激励下,部分低能级的质子跃入高能级,当射频脉冲停止后又恢复为原来的状态,过程中以射频信号的形式释放出能量,这些被释放出的、并进行了三维空间编码的射频信号被体外线圈接收,经计算机处理后重建成图像。

分类简述:

1、MRI血管成像:

MRI 血管成像的基本原理磁共振血管造影(MRA)是对血管和血流信号特征显示的一种技术。

MRA 作为一种无创伤性的检查,与 CT 及常规放射学检查相比具有特殊的优势,它不需要使用对比剂,流体的流动即是。MRI 成像固有的生理对比剂,常用的 MRA 方法有时间飞越(TOF)法和相位对比(PC)法。但为了 提高图像质量,也可用造影剂显示血管。

2、MRI弥散成像:

MRI 弥散成像(扩散成像)的基本原理 弥散成像(diffu? sion imaging,DI)是利用组织内分子的布朗运动(分子随机热运动)而成像。可以用于脑缺血的检查。由于脑细胞及不同神经束的缺血改变,导致水分子的弥散运动受限,这种弥散受限可以通过弥散加权成像(DWI)显示出来。

3、MRI 灌注成像:

基本原理:

灌注成像(perfusion ima? ging,PI)是通过引入顺磁性对比剂,使成像组织的 T1、T2 值缩短,同时利用超快速成像方法获得成像的时间分辨力。通过静脉团注顺磁性对比剂后周围组织微循环的 T1、T2 值的变化率,计算组织血流灌注功能。

4、MRI功能成像:

脑活动功能成像是利用脑活动区域局部血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白比例的变化,所引起局部组织 T2的改变,从而在 T2加权像上反映出脑组织局部活动功能的成像技术。

这一技术又称为血氧水平依赖性 MRI 成像(BOLD MRI)。是通过刺激周围神经,激活相应皮层中枢,使中枢区域的血流量增加,进而引起血氧浓度及磁化率的改变而获得的。

(医学教育网)

五、全息影像技术是怎样的,它又有着怎样的发展史?

全息影像技术:利用干涉以及衍射的原理来记录并还原物体真实图案的三维图像的一种技术。从上世纪40年代后期开始出现,到90年代逐渐完善。

“全息”就是“全部信息”,用投影记录并还原被拍物体的全部信息。这种技术又叫虚拟成像技术、全息成像,原理是利用光波干涉对光波的相位与振幅进行完整的记录,凭借衍射,对物体的散发的光波信息进行展现,然后达到成像。

1947年,盖博 在研究电子显微镜中,提出了全息影像技术这样的成像概念。成像利用了光干涉原理,以条文形式记录特定光波,使其重现,形成三维图像,图像记录了物体的振幅和相位以及亮度等多个方面的信息,所以称为全息术,包含全部信息。当时的条件下,成像质量很差,采用水银灯记录,由于水银灯性能太差,无法分离同轴全息衍射波,科学家花费十年左右的时间没有使全息影像技术有很大的改进。全息学从上世纪60年代激光器的问世后,得到了长足的发展。

1962 年,雷斯和阿帕特尼克斯在其基础上,将“侧视雷达”理论应用到此上面,发明了全新的离轴全息技术,全息技术由此进入发展阶段。这技术采用特殊的离轴光记录全息图像,然后利用再现光得到衍射分量,观察图像,克服成像质量差的问题。

1969年,本顿发明了彩虹全息术,在白炽灯下观察到成像。在适当位置加入宽度的狭缝,限制光波,降低色模糊,根据人眼特性,牺牲垂直信息,保留水平信息,降低光源的要求。这种技术的发明,全息术进入第三个时期的阶段。  

传统的全息技术采用卤化银等制成感光胶片,完成图像以及定影后期处理的方式,制作过程非常复杂,需要进行显影和琐这两种过程。现代全息技术材质采用光敏介质,光导热塑料和光折变晶体等材料都是可纳用的范围,省去后期处理步骤,信息容量以及衍射率都较高。

到此,以上就是中国AI网小编对于全息成像的问题就介绍到这了,希望介绍关于全息成像的5点解答对大家有用,有所帮助!