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体全息数据存储与其它技术相比,具有存储容量大,数据传输率高、寻址时间快等优点,因此是下一代存储技术的发展趋势,成为国内外研究机构的主要科研方向。体全息存储作为一种光存储技术,系统误码率是衡量其性能优劣的重要指标之一。相关领域的最新研究表明,体全息数据存储系统的输入-输出器件像素之间无法严格 1:1 匹配会带来的严重的串扰噪声,是误码率偏高的主要原因。一般说来,体全息系统中输入输出器件的像素可以通过改变光学系统的物像倍数实现一一对应,即达到像素匹配。然而,实际重建图像的过程中,影响像素匹配的因素有很多,如系统内光学组件的机械位移误差、光学组件的设计和工艺误差、光学成像的放大率误差和存储介质收缩导致的误差。为了读出匹配质量更好的图像,本论文提出一种新颖的图像处理方式,实现了对各种误差的补偿。论文主要内容包括:1. 分析影响误码率和像素匹配的因素,对降低误码率的方法进行比较研究,确定降低误码率和提高像素匹配质量的研究方向。2. 以降低原始图像误码率为目标,对图像补偿算法的本质进行剖析,通过学习和拓展图像位移补偿算法,推导出存在物像倍数误差情况下的放大率补偿算法,最后归纳出可用于任意像素失配情况下的补偿算法。通过计算机模拟和实验两种手段,分析和验证物像倍数误差情况下的放大率补偿算法,并提出改进方向。3. 发挥体全息数据存储传输率的优势,设计并制作了新型的 CMOS 图像读出系统,用 FPGA 控制 CMOS 图像传感器实现了图像的高速输出,为系统的小型化和高速化提供了参考。论文不但对以往体全息数据存储像素匹配的方法进行了全面的总结,而且创新性的提出了有利于降低误码率的图像处理方法和光学设计思路,对体全息存储系统的实用化很有意义。此外,论文还对后续工作提出了展望和建议。