研究分析了不同波长照明条件下的数字微镜器件(DMD)衍射特性，并以此为依据设计了一套基于单片DMD的无透镜式三维彩色全息投影系统。为了得到真彩色三维物体再现效果，以一单色分量为基准消除原始图中的倍率色差；通过调节三色激光器入射角度来消除横向位置色差；将三色分量光电再现图像进行合成，得到了具有三维深度信息的彩色全息再现图像。结果表明，所提方法不仅降低了彩色计算全息生成程序的复杂性，而且再现光路简洁。

针对基于空间光调制器的彩色全息光电再现系统在利用计算全息图进行光电再现时会由于三色激光波长不同造成再现像出现倍率色差，影响再现效果的问题，本文重点分析了倍率色差产生的原因。为了消除倍率色差，提高彩色光电再现像的质量，提出了在全息图计算过程中对物信息进行差别采样来消除倍率色差。基于时分复用方法搭建了彩色全息光电再现系统，以迭代傅里叶变换型全息图为例，对处理后的计算全息图进行了光电再现。实验表明，提出的方法可以消除波长不同造成的色差(33.6%(红色)，12.5%(绿色))，实验结果验证了本文所提出方法的可行性。

对基于多重分数傅里叶变换(FrFT)的三维(3D)物场计算全息图进行光电再现实验研究。根据分数阶与衍射距离的关系，对不同物面分别设置不同的分数阶，分别计算得到各层物面在全息面的复振幅并进行叠加，对其进行编码分别得到分数傅里叶变换振幅型全息图和相息图。同时在计算3D物场的全息图时，在物波面加入不同的随机相位因子，得到3D物场的序列全息图，实现对再现影像中散斑噪声的抑制。构建了基于相位型液晶空间光调制器的全息光电再现系统，对单幅全息图和序列全息图的光电再现像的散斑指数、互相关系数进行分析。实验结果表明,通过计算3D物场的分数傅里叶变换序列相息图，可有效地抑制3D物场全息光电再现时的共轭像和散斑噪声，提高再现像的质量。

提出了一种基于圆柱雾屏承载全息光电再现三维(3D)影像的方法。通过基于菲涅耳衍射原理的动态随机相位层析法(DPP-TCH)结合空间坐标变换技术计算获得3D物体360\O视角相息图，对每视角单幅相息图及每视角多幅相息图的数值再现结果进行对比分析。构建了基于液晶空间光调制器(LC-SLM)的实验系统进行全息光电再现，并采用圆柱雾屏对光电再现3D影像进行承载实验。实验结果表明，该系统可有效地实现3D物体的全息光电再现动态影像的空间承载，抑制3D再现像的散斑噪声。

为了提高交互的自然性，提出用正交双目摄像机检测空间中的手指作为输入，引导全息影像显示的交互方法.在介绍交互原理的基础之上，分析了手指运动和像的变化，建立了两者的映射关系.在交互的实现上，通过计算全息预先得到场景的数字全息图序列，然后根据检测到的手指信息加载相应的全息图进行光电再现，即可达到数字全息光电再现实像的动态交互显示的效果.最后，孔雀全息再现像与人的交互实例验证了提出方法的有效性和可靠性.

针对目前实现大视角数字全息图实时动态再现的难点,提出了一种基于液晶空间光调制器用分时再现原理实现大视角数字全息图实时动态显示的新方法。分析了大视角全息图的计算原理和利用空间光调制器进行分时再现的技术原理,并提出了空间多屏拼接的方法。利用经改造的液晶背投影光学引擎系统设计了实验系统,对计算得到的全息图阵列进行了相应的处理以符合原投影系统RGB信号的传输,处理后的全息图阵列由计算机控制以60Hz的频率输出到光学引擎。实验结果表明,可以观察到大视角全息图的动态再现像。

在简要论述三维物体计算全息技术理论的基础上,对具有代表性的三维物体全息计算方法的原理和技术要点进行行了重点论述.采用层析法、菲涅耳波带法、多视角投影合成全息法等3种方法进行了三维物体全息图的计算,并利用LCR-2500空间光调制器及650 nm的150 mW半导体激光器对层析法计算的三维物体全息图进行了光电再现,对其它两种方法获得的三维物体全息图进行了数值再现,并对3种计算方法各自的特点和局限性进行了具体的分析.在对目前三维物体计算全息技术中存在的硬件和算法等关键问题进行分析的基础上,讨论了提高三维物体计算全息图效率和质量的有效途径.

从数字全息光电再现的基本原理出发,分析了数字全息光电再现影像大小和再现距离的关系,推导了计算公式建立了数字全息光电再现实验系统,用数字微反射镜器件(Digital Micro-mirror Device,DMD)的空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)对光学记录的头像数字全息图进行了光电再现,并给出了实验结果.