全息打印技术可以实现场景的真三维显示, 根据干涉纹样的不同来源及不同记录方式, 可将其归类为合成全息体视图打印、计算全息图打印与全息波前打印。合成全息体视图打印无法准确记录三维场景的深度信息, 因而全息图再现时存在会聚-调节矛盾; 计算全息图打印能够准确记录与再现场景的深度信息, 继而解决会聚-调节矛盾, 然而仅能得到薄的透射型全息图, 因而无法实现白光再现; 全息波前打印既可以解决会聚-调节矛盾, 又可以得到厚的反射型全息图, 实现具有良好观察效果的白光再现。首先介绍了各类全息打印技术的基本原理, 着重分析了各自的研究现状, 然后讨论了它们的优缺点, 以说明各类全息打印技术的特性。

针对地面迷彩靶标难以应用阈值分割这一难题, 研究了应用边缘检测进行目标边缘提取的方法, 主要研究了边缘检测的相关概念和常用的边缘检测算法的梯度算子法、LoG算法和Canny算法, 并进行了实验验证和结果分析, 实验结果表明, 应用Canny算法可以得到较好的边缘检测效果。

针对新查表法（N-LUT）在计算彩色三维场景全息图时,查找表占用的存储空间大且计算速度较慢的问题，提出了深度和波长补偿N-LUT算法（DWC-N-LUT）快速生成彩色三维场景的全息图。将组成三维场景的点云分割为具有特定深度的一系列二维图像，并由提前存储的深度补偿因子计算某一深度二维图像红色（R）通道的基元条纹图（PFP），通过平移此PFP获取物光点R通道在全息面上的复振幅分布。利用波长补偿因子直接得到物光点绿色（G）通道和蓝色（B）通道的复振幅分布。用飞机模型和汽车模型进行的数字模拟实验表明：DWC-N-LUT法能够准确表现彩色三维场景的颜色和深度信息；物光点的复振幅引入随机相位可以有效降低再现像的相干噪声；DWC-N-LUT法与N-LUT法相比，查找表的存储空间减小了10倍以上，计算速度提高了约22%。

针对全息体视图成像分辨率较低的问题，提出了用波前平面提高成像分辨率的方法。定量分析了空间采样、角采样和衍射效应对全息体视图成像极限分辨率的影响；以人眼在距离全息图600 mm 处观察的极限分辨能力为标准，给出了全息体视图的成像极限分辨率与三维场景深度及全息单元(Hogel)尺寸之间的关系；得出了在波长取632.8 nm 时，全息体视图能够高分辨率再现的三维场景的极限深度为12.80 mm，最佳Hogel尺寸为90 μm，并且依据极限深度设置了波前平面。选择2个三维场景进行了验证实验：数字模拟再现了结构较为复杂的坦克模型，可以准确表现出模型的各个深度上的精细结构；用基于空间光调制器的全息三维显示系统对茶壶模型进行了光学再现，再现图像很好地提供了深度和光泽等三维感知因素。

为实现对运动目标实时指示激光束的非机械电控制, 建立了基于光学相控阵的目标指示系统.首先, 根据光学相控阵原理和空间光调制特性, 对预设指示图添加共轭对称项, 利用快速傅里叶变换计算全息法生成的全息图进行制表.其次, 在图像传感器采集视频下, 运用基于核函数密度估计的改进Mean-shift目标跟踪算法, 获取多目标位置信息, 查表并载入全息信息, 完成全息图的实时更新.最后, 利用空间光滤波特性, 设计光电再现环节, 消去冗余项并完成全息再现过程.实验发现: 对8bit灰度全息图, 系统每秒的指示速度均在60帧以上, 各部件效能达到最大化.满足了目标指示系统稳定性、实时性、准确性等要求, 理论算法和实验结果也验证了该系统的有效性.

提出了一种基于基元全息图频谱分析的计算全息参考光角度选择方法.通过分析基元全息图的空间频谱成分, 导出全息图正确再现需要满足的约束条件;求解了基于空间光调制器的计算全息再现系统的参考光角度取值范围;用N-LUT算法计算了成像距离为1 000 mm时, 一幅22.5 mm×26.1 mm的二维图像取不同参考光角度时的全息图, 并进行了数字再现和光学再现实验.结果表明：参考光角度在0.893 8°到1.398 0°之间选择可以获得质量良好的再现像;参考光角度小于0.893 8°时, 再现像与共轭像不能完全分离, 参考光角度大于1.398 0°时, 全息图频率过高会造成欠采样, 导致再现像与下一级共轭像互相交叠.实验现象与理论分析一致, 验证了参考光夹角选择方法的正确性.