作为三维显示的最佳方法,计算机生成全息(CGH)正在成为研究热点。计算机生成全息摆脱了传统光学全息在拍摄和再现过程中的种种束缚,为即将到来的三维显示时代提供了一种更快速、更便捷、更经济的数字技术。目前,利用通用计算机已经可以在很短的时间内获得大幅面的CGH图片,但是这个速度距离实时显示还很遥远。由于专用硬件电路往往可以获得数十倍于通用计算机的处理速度,因此将生成CGH的软件算法移植到硬件中去是未来的发展趋势。 本文首先探讨了多种CGH的生成算法原理。将CGH的生成过程拆分成离散衍射公式、全息编码和二值化方法三大部分,针对每一部分都做了多种算法的比较研究,编写相应的Matlab程序进行模拟,从中找出可以兼顾效率和效果的算法组合。利用这样的组合成功建立了三维物体的CGH,并进行了数字模拟再现。 其次,在平面激光器和LCoS组建的光电再现平台上真实再现了多张利用不同全息编码方式生成的CGH,并且依照光电实验平台自身的物理特性,对CGH的生成算法做了改进。 最后,考虑到VHDL硬件语言和资源的特点,在软件和光电平台双重验证的基础上,从上述算法中选出适合硬件实现的算法,编写相应的功能模块,初步实现了软件算法向硬件平台的转移。