一种全息影像生成系统、方法及电子设备与流程

1.本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及全息影像生成系统、方法及电子设备。


背景技术：

2.随着各个领域对人脸识别是需求，人脸识别技术的发展取得了丰富的成果。三维人脸数据在信息量方面拥有更为丰富的形状信息，且三维数据的采集不受光照影响，三维图像获取设备越来越多被研究和制作。但是目前的三维图像获取设备通常只能进行人脸识别，无法满足人们对三维立体图片的需求。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种全息影像生成系统、方法及电子设备，以实现全息影像生成系统生成三维效果的全息照片，同时保证成像质量。
4.根据本发明的一方面，提供了一种全息影像生成系统，包括：激光发射模组和激光接收模组；
5.所述激光发射模组包括第一激光发射模组，所述第一激光发射模组至少包括沿光路依次设置的第一出光单元和第一光线调整单元；
6.所述激光接收模组至少包括沿光路依次设置的第二光线调整单元和信号处理单元；
7.所述第一出光单元用于出射第一激光光束；
8.所述第一光线调整单元用于根据所述第一激光光束生成第一子激光光束和第二子激光光束；其中，所述第一子激光光束出射至待测目标，并经所述待测目标反射后生成第二激光光束；
9.所述第二光线调整单元用于接收所述第二激光光束和所述第二子激光光束并调整后输出；
10.所述信号处理单元用于接收经所述第二光线调整单元调整后的所述第二激光光束和所述第二子激光光束，形成所述待测目标的全息散斑图；所述全息散斑图用于生成三维全息图片；
11.其中，所述第二激光光束和所述第二子激光光束为相干光束。
12.可选的，所述第一光线调整单元包括：沿光路依次设置的第一透镜单元和第一直角三棱镜；
13.所述第一透镜单元中包括多个透镜，所述第一透镜单元用于接收所述第一激光光束并调整所述第一激光光束的发散角度后出射；
14.所述第一直角三棱镜包括第一斜面，所述第一直角三棱镜用于接收经发散角度调整后的所述第一激光光束，并经所述第一斜面生成第一子激光光束和第二子激光光束。
15.可选的，所述第一透镜单元包括沿光路且间隔设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜；
16.所述第一透镜的物侧面朝向所述第一出光单元凸起，所述第一透镜的像侧面为平面；所述第二透镜的物侧面朝向所述第一出光单元凸起，所述第二透镜的像侧面朝向所述第一出光单元凸起；所述第三透镜的物侧面朝向所述第一出光单元凹陷，所述第三透镜的像侧面朝向所述第一出光单元凹陷。
17.可选的，所述第一斜面的表面设置有半透半反膜。
18.可选的，所述第二光线调整单元包括：沿光路依次设置的第二直角三棱镜和第二透镜单元；
19.所述第二直角三棱镜包括第二斜面，所述第二直角三棱镜用于接收所述第二激光光束并出射以及接收所述第二子激光光束，并利用所述第二斜面调整所述第二子激光光束的出光方向后出射；
20.所述第二透镜单元中包括多个透镜，所述第二透镜单元用于接收所述第二激光光束和所述第二子激光光束，并调整后出射。
21.可选的，所述激光发射模组还包括第二激光发射模组，所述第二激光发射模组包括沿光路依次设置的第二出光单元、第三透镜单元和衍射单元；
22.所述第二出光单元用于出射第三激光光束；
23.所述第三透镜单元用于接收所述第三激光光束，并调整所述第三激光光束的发散角度后出射；
24.所述衍射单元用于接收经发散角度调整后的第三激光光束，并调整后出射至所述待测目标，所述第二激光光束经所述待测目标反射后生成第四激光光束；
25.所述第二光线调整单元用于接收经所述第四激光光束并调整后输出；
26.所述信号处理单元用于接收经所述第二光线调整单元调整后的所述第四激光光束，并根据所述第四激光光束对所述待测目标进行三维识别。
27.可选的，所述全息影像生成系统还包括保护壳体，所述保护壳体至少包括激光发射模组保护壳体，所述第一激光发射模组和所述第二激光发射模组位于同一所述激光发射模组保护壳体内；
28.所述第一透镜单元中的透镜数量与所述第三透镜单元中的透镜数量相同，所述第一透镜单元中相邻透镜的间距与所述第三透镜单元中相邻透镜的间距相同。
29.可选的，所述激光接收模组还包括滤波单元，所述滤波单元位于所述第二光线调整单元和所述信号处理单元之间。
30.根据本发明的另一方面，提供了一种全息影像生成方法，
31.所述全息影像生成方法包括：
32.获取所述待测目标的全息散斑图；所述全息散斑图由上述实施例中任一项所述的全息影像生成系统生成；
33.根据所述全息散斑图进行快速傅立叶逆变换，获取振幅分布公式；
34.根据所述振幅分布公式获取相位分布；
35.获取预设振幅分布公式；
36.根据所述相位分布和所述预设振幅分布公式，获取第一预设振幅分布公式；
37.对所述第一预设振幅分布公式进行快速傅立叶变换，获取频谱分布公式；
38.获取期望频谱分布公式，根据所述频谱分布公式与所述期望频谱分布公式进行相
似度比对，是否满足预期值；
39.若否，则获取所述期望频谱分布公式中的振幅，将所述振幅带入所述第一预设振幅分布公式，对所述第一预设振幅分布公式进行快速傅立叶变换，获取频谱分布公式；
40.若是，则对所述频谱分布公式进行快速傅立叶逆变换，获得第一振幅分布公式；
41.获取期望振幅分布公式，根据所述第一振幅分布公式与所述期望振幅分布公式进行相似度比对，是否满足预期值；
42.若是，则生成三维全息图片；
43.若否，则重复根据所述全息散斑图进行快速傅立叶逆变换，获取振幅分布公式。
44.根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，包括上述实施例中任一项所述的全息影像生成系统。
45.本发明实施例的技术方案，提供一种全息影像生成系统包括：激光发射模组和激光接收模组标；激光发射模组包括第一激光发射模组，第一激光发射模组至少包括沿光路依次设置的第一出光单元和第一光线调整单元；激光接收模组至少包括沿光路依次设置的第二光线调整单元和信号处理单元；第一出光单元用于出射第一激光光束；第一光线调整单元用于根据第一激光光束生成第一子激光光束和第二子激光光束，第一子激光光束出射至待测目标并经待测目标反射后生成第二激光光束；第二光线调整单元用于接收第二激光光束和第二子激光光束并调整后输出；信号处理单元用于接收经第二光线调整单元调整后的第二激光光束和第二子激光光束，形成待测目标的全息散斑图，并根据全息散斑图生成三维全息图片，通过第一激光发射模组和激光接收模组的配合，实现对待测目标的全息散斑图的获取，进而根据全息散斑图生成三维全息图片，满足用户对立体图片的需求，提升使用体验。
46.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1为本发明实施例提供的一种全息影像生成系统的结构示意图；
49.图2为本发明实施例提供的一种全息散斑图的干涉成像原理图；
50.图3为本发明实施例提供的一种全息散斑图；
51.图4为本发明实施例提供的一种第一直角三棱镜的结构示意图；
52.图5为本发明实施例提供的一种第一透镜单元的结构示意图；
53.图6为本发明实施例提供的一种第一透镜单元的点列图；
54.图7为本发明实施例提供的一种第一透镜单元的波前图；
55.图8为本发明实施例提供的一种第一透镜单元的几何像差图；
56.图9为本发明实施例提供的一种全反射原理图；
57.图10为本发明实施例提供的一种第二直角三棱镜的结构示意图；
58.图11为本发明实施例提供的另一种全息影像生成系统的结构示意图；
59.图12为本发明实施例提供的一种保护壳体的结构示意图；
60.图13为本发明实施例提供的另一种保护壳体的结构示意图；
61.图14为本发明实施例提供的一种全息影像生成方法的流程结构示意图；
62.图15为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
63.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
64.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
65.图1为本发明实施例提供的一种全息影像生成系统的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种全息散斑图的干涉成像原理图，图3为本发明实施例提供的一种全息散斑图，如图1、图2和图3所示，全息影像生成系统100包括：激光发射模组和激光接收模组102；激光发射模组包括第一激光发射模组104，第一激光发射模组104至少包括沿光路依次设置的第一出光单元105和第一光线调整单元106；激光接收模组102至少包括沿光路依次设置的第二光线调整单元107和信号处理单元108；第一出光单元105用于出射第一激光光束11；第一光线调整单元106用于根据第一激光光束11生成第一子激光光束12和第二子激光光束13，第一子激光光束12出射至待测目标103，并经待测目标103反射后生成第二激光光束14；第二光线调整单元107用于接收第二激光光束14和第二子激光光束13并调整后输出；信号处理单元108用于接收经第二光线调整单元107调整后的第二激光光束14和第二子激光光束13，形成待测目标103的全息散斑图，全息散斑图用于生成三维全息图片；其中，第二激光光束14和第二子激光光束13为相干光束。
66.其中，激光发射模组出射的激光光束能够被激光接收模组102接收并对激光光束所携带的待测目标103的相关信息进行读取，进而形成待测目标103的相关图像。激光发射模组包括第一激光发射模组104，第一激光发射模组104和激光接收模组102搭配实现对待测目标103的三维全息影像的获取。激光发射模组还可以设置其他激光发射模组，实现对待测目标103的三维识别，进而实现全息影像生成系统100的不同使用需求，提高功能兼容性。第一激光发射模组104包括第一出光单元105和第一光线调整单元106，第一出光单元105为红外激光发射器，出光波长可以为930nm。第一出光单元105用于出射第一激光光束11。第一光线调整单元106中可以包括多个不同类型的透镜组合，实现对第一激光光束11的出光角
度和出光方向进行调节，进而保证后续成像的质量。第一光线调整单元106能够将第一激光光束11分成出射至待测目标103的第一子激光光束12和入射至第二光线调整单元107的第二子激光光束13，第一子激光光束12经待测目标103反射回来形成第二激光光束14，第二激光光束14携带待测目标103表面的相位信息及光强大小入射至第二光线调整单元107，第二子激光光束13直接入射至第二光线调整单元107，第二光线调整单元107对第二激光光束14和第二子激光光束13进行光线调整后入射至信号处理单元108，信号处理单元108可以为传感器，同时可以设置有分析软件，信号处理单元108能够对接收到的光信号转换为电信号，第二激光光束14和第二子激光光束13振动频率相同、振动方向相同和相位差恒定，第二激光光束14和第二子激光光束13会发生干涉，形成明暗相间的全息散斑图。其中散斑形成是由高度相干的激光光束经过物体反射后，因反射光线相位不同，在图像传感器处相互干涉产生的振幅分布呈现随机分布的颗粒状结构的图案(散斑)，其携带了光束和光束所经过物体的信息。例如用散斑的对比度测量反射表面的粗糙度，用散斑的动态情况测量物体运动的速度，用散斑进行光学信息处理、甚至利用散斑验光等等。全息散斑图的干涉成像原理如图2所示，当光源a出射的光束经过m上的两条狭缝，近似认为每条狭缝只通过一束光，该光束为相干光，可成干涉现象。由图2可知，狭缝距离bc=d，光屏m与成像面n距离为γ，成像点p与成像面中点o距离为y,根据三角形函数公式，两束光程差为。因为，当，得，该干涉中未涉及半波损失可得：；光强相长，亮条纹；；光强相消，暗条纹；其中，e为两狭缝中点，两狭缝中点e与成像点p之间连线为ep，两狭缝中点e与成像面中点o之间连线为eo，狭缝中c点向线bp做垂线，垂线为cd，d为垂点，α为ep与eo之间的夹角以及两狭缝之间连线与垂线cd之间的夹角，λ为波长，j为0，
±
1,
±
2，
…
。当两束相干光相干时，可得如图3所示的全息散斑图。本技术中信号处理单元108根据全息散斑图解析得到待测物体的三维全息图片，满足对待测物体的立体图片的需求，提升拍照能力。
67.本发明实施例通过设置激光发射模组和激光接收模组，激光发射模组能够镜第一光线调整单元生成第一子激光光束和第二子激光光束，第一子激光光束能够经待测物体进行反射生成第二激光光束，第二激光光束和第二子激光光束进入信号处理单元，信号处理单元能够根据第二激光光束和第二子激光光束生成全息散斑图，并根据全息散斑图进行解析后生成三维全息图片，满足用户的使用需求，提升用户的使用体验。
68.可选的，图4为本发明实施例提供的一种第一直角三棱镜的结构示意图，如图1和图4，第一光线调整单元106包括：沿光路依次设置的第一透镜单元1061和第一直角三棱镜1062；第一透镜单元1061中包括多个透镜，第一透镜单元1061用于接收第一激光光束11并调整第一激光光束11的发散角度后出射；第一直角三棱镜1062包括第一斜面23，第一直角三棱镜1062用于接收经发散角度调整后的第一激光光束11，并经第一斜面23生成第一子激光光束12和第二子激光光束13。
69.其中，第一光线调整单元106沿光路依次设置的第一透镜单元1061和第一直角三棱镜1062；第一透镜单元1061可以为扩束镜组，能够第一激光光束11的发散角度进行调整，进而校正像差，保证成像质量。第一透镜单元1061第一透镜单元1061接收第一出光单元105
出射的第一激光光束11，并对第一激光光束11的发散角度进行调整，校正球差后出射至第一直角三棱镜1062，第一直角三棱镜1062包括垂直设置的第一表面21和第二表面22，以及分别与第一表面21和第二表面22相交的第一斜面23，第一透镜单元1061出射经发散角度调整后的第一激光光束11首先进入第一表面21，然后入射至第一斜面23，在第一斜面23生成出射至待测目标103的第一子激光光束12和出射至激光接收模组102的第二子激光光束13。
70.可选的，图5为本发明实施例提供的一种第一透镜单元的结构示意图，如图5所示，第一透镜单元1061包括沿光路且间隔设置的第一透镜109、第二透镜110和第三透镜111；第一透镜109的物侧面朝向第一出光单元105凸起，第一透镜109的像侧面为平面；第二透镜110的物侧面朝向第一出光单元105凸起，第二透镜110的像侧面朝向第一出光单元105凸起；第三透镜111的物侧面朝向第一出光单元105凹陷，第三透镜111的像侧面朝向第一出光单元105凹陷。
71.其中，单正透镜产生负球差，单负透镜产生正球差，因此将正负透镜适当的组合或适当选择结构参数，可以对某一角度的入射光线消球差，光学系统有负值球差称为“欠校正”，有正值球差称为“过校正”。因为正透镜产生负球差，如果一个成像系统全部由正透镜组成，产生的像差会逐渐累积，最终无法成清晰的像，所以成像系统一般是由正负透镜组合的形式，能够较好的校正球差。第一透镜单元1061包括沿光路且间隔设置的第一透镜109、第二透镜110和第三透镜111，相邻透镜之间的间距可以相同也可以不同，具体可以根据设计需求进行选择，本发明实施例不做具体限定，示例性的，第一出光单元105的出光面与第一透镜109的物侧面的顶点之间的距离为0.3mm,第一透镜109与第二透镜110相邻面的顶点之间的距离为0.233mm,第二透镜110与第三透镜111相邻面的顶点之间的距离为0.45mm,第三透镜111的像侧面与第一直角三棱镜1062的第一表面21之间的距离为0.1mm。第一透镜109为凸透镜，对第一激光光束11进行发散；第二透镜110为凹透镜，对第二激光光束14进行汇聚；第三透镜111为凸透镜，对第一激光光束11进行发散，示例性的，第一透镜单元1061的入瞳直径为0.1mm,视场角在x方向和y方向行分别为5
°
，使得经过第一透镜单元1061后对第一激光光束11的发散角度进行调整，进而校正球差，提升成像效果。
72.表1示出了第一透镜单元1061中各透镜的曲率半径、厚度、材料、半直径适用范围，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
73.表1 第一透镜单元的光学物理参数的设计值
74.面序号表面类型曲率半径厚度材料半直径obj标准面无限0.3000.0371标准面0.7001.138玻璃0.7002标准面无限0.2330.7003标准面2.3240.300玻璃0.7004标准面1.0440.4500.7005标准面-2.0460.744玻璃0.7006标准面-1.3340.1000.700ima标准面无限1.000
75.其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，面序号为1和2的面分别为第一透镜109的物侧面和像侧面，面序号为3和4的面分别为第二透镜110的物侧面和像侧
面，依次类推。曲率半径代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
76.图6为本发明实施例提供的一种第一透镜单元的点列图，如图6所示，其中，点列图是现代光学设计中最常用的评价方法之一。点列图是指由一点光源发出的许多光线经光学系统后，因像差使其与像面的交点不再集中于同一点，而形成了一个散布在一定范围的弥散图形。如图6所示，可以看出光斑半径(rms radius)为313.3412um，需要合理控制光斑半径的尺寸，光斑半径太大，光斑分布不均匀，太小，光斑能量太集中，对人眼有伤害。图7为本发明实施例提供的一种第一透镜单元的波前图，如图7所示，可以看出波峰到波谷有6.7464，可反映出光斑的能量分布是否均匀。图8为本发明实施例提供的一种第一透镜单元的几何像差图，如图8所示，可看出光斑总功率，光斑总功率94.645%，总功率不能超过iec-60825规范值。进而保证第一透镜单元1061对光束的调整效果，有效校正球差，进而保证成像质量。
77.可选的，继续参考图1，第一斜面23的表面设置有半透半反膜。
78.其中，第一斜面23的表面上设置有半透半反膜，能够使得部分第一激光光束11透过，入射至待测目标103，经待测目标103反射后，再入射至激光接收单元的第二直角三棱镜1071；部分第一激光光束11反射至激光接收单元的第二直角三棱镜1071，便于后续根据两束相干激光光束形成全息散斑图。
79.可选的，图9为本发明实施例提供的一种全反射原理图，图10为本发明实施例提供的一种第二直角三棱镜的结构示意图，如图1、图9和图10所示，继续参考图1，第二光线调整单元107包括：沿光路依次设置的第二直角三棱镜1071和第二透镜单元1072；第二直角三棱镜1071包括第二斜面24，第二直角三棱镜1071用于接收第二激光光束14并出射以及接收第二子激光光束13，并利用第二斜面24调整第二子激光光束13的出光方向后出射；第二透镜单元1072中包括多个透镜，第二透镜单元1072用于接收第二激光光束14和第二子激光光束13，并调整后出射。
80.其中，第二光线调整单元107包括第二直角三棱镜1071和第二透镜单元1072，第二直角三棱镜1071包括相互垂直的第三表面25和第四表面26，以及分别与第三表面25和第四表面26相交的第二斜面24，第三表面25接收经第二表面22出射的第二子激光光束13，并利用第二斜面24的全反射原理后出射至第二透镜单元1072，全反射原理如图9所示，当光从光密介质入射到空气中时，在临界面会发生折射。设空气的折射率为1，光密介质的折射率为n1。满足折射定律：。当发生全反射时，反射角，则。可得：。本发明得入射角，可得n1≈1.414。此时光密介质即为第二直角三棱镜1071。因此若要满足光线全反射条件，第二直角三棱镜1071的折射率选取必须大于1.414。第二斜面24还能够接收经待测目标103反射的第二激光光束14，直接入射至第二透光单元1072，第二透光单元1072包括四个间隔设置的非球面镜，第二透镜单元1072接收第二激光光束14和第二子激光光束13，并进行调整后出射，第二透光单元1072能够减少像差，提升成像质量。
81.可选的，图11为本发明实施例提供的另一种全息影像生成系统的结构示意图，如图11所示，激光发射模组还包括第二激光发射模组1011，第二激光发射模组1011包括沿光路依次设置的第二出光单元112、第三透镜单元113和衍射单元114；第二出光单元112用于出射第三激光光束15；第三透镜单元113用于接收第三激光光束15，并调整第三激光光束15的发散角度后出射；衍射单元114用于接收经发散角度调整后的第三激光光束15，并调整后出射至待测目标103，第二激光光束14经待测目标103反射后生成第四激光光束16；第二光线调整单元107用于接收经第四激光光束16并调整后输出；信号处理单元108用于接收经第二光线调整单元107调整后的第四激光光束16，并根据第四激光光束16对待测目标103进行三维识别。
82.其中，第二激光发射模组1011和激光接收模组102配合能够实现对待测目标103的三维识别，即当全息影像生成系统100设置在手机等电子设备中时，能够实现三维人脸识别功能。第二出光单元112可以为垂直腔面发射激光器（vcsel）,具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点。第二出光单元112用于出射第三激光光束15，第三透镜单元113通常由三个凸透镜组成，经第二出光单元112出射的第三激光光束15的发散角度较大，经第三透镜单元113对第三激光光束15进行发散角度调整，使得经第三透镜单元113后出射的激光光束近似于平行光。经调整后的第三激光光束15传播至衍射单元114，衍射单元114通常为衍射光学元件（doe）,衍射单元114将第三激光光束15进行衍射形成多个等份，进而将激光点数量增加，形成特定的光强分布，入射至待测目标103，经待测反射后形成第四激光光束16入射至激光接收模组102的第二光线调整单元107，第二光线调整单元107通常有四个非球面透镜组成，经第二光线调整单元107经调整后输出，减少像差，提高成像质量。信号处理单元108接收经第二光线调整单元107调整后的第四激光光束16，并将光信号转化成电信号，分析信号处理单元108得到待测目标103的图片中每一点按照三角测距法，计算出每个激光光束点的深度信息，从而对待测目标103进行辨别，达到对待测目标103进行三维识别。
83.可选的，图12为本发明实施例提供的一种保护壳体的结构示意图，图13为本发明实施例提供的另一种保护壳体的结构示意图，如图图1、图9、图12和图13，全息影像生成系统100还包括保护壳体115，保护壳体115至少包括激光发射模组保护壳体1151，第一激光发射模组104和第二激光发射模组1011位于同一激光发射模组保护壳体1151内，第一透镜单元1061中的透镜数量与第三透镜单元113中的透镜数量相同，第一透镜单元1061中相邻透镜的间距与第三透镜单元113中相邻透镜的间距相同。
84.其中，全息影像生成系统100还设置有保护壳体115，保护壳体115包括激光发射模组保护壳体1151和激光接收模组保护壳体1152，全息影像生成系统100中同时设置有第一激光发射模组104和第二激光发射模组1011，且均对应同一激光接收模组102，可以将第一激光发射模组104和第二激光发射模组1011位于同一激光发射模组保护壳体1151内，示例性的第一透镜单元1061和第三透镜单元113中均设置有三枚透镜，第一透镜单元1061中相邻透镜之间的间距设计与第三透镜单元113中相邻透镜之间的间距设计相同，第一透镜单元1061和第三透镜单元113可以由同一透镜支架将水平方向一致的透镜进行固定，进而实现整体结构紧凑，降低全息影像生成系统100的整体体积，如图图1和12中所示，激光发射模组保护壳体1151包括第一挡墙116、第二挡墙117和第一底板118，激光接收模组保护壳体
1152包括第三挡墙119和第二底板120，第二挡墙117位于激光发射模组和激光接收模组102之间进行复用，如图11和13所示，第一底板118和第二底板120也可以为同一底板，以第一底板118为底板为例进行展示第一激光发射模组104和第二激光发射模组1011均位于第一挡墙116和第二挡墙117之间且间隔设置，有效降低制备难度，同时减小全息影像生成系统100的整体体积。
85.可选的，继续参考图1，激光接收模组102还包括滤波单元121，滤波单元121位于所述第二光线调整单元107和信号处理单元108之间。
86.其中，在第二光线调整单元107与信号处理单元108之间设置滤波单元121，滤波单元121可以阻断信号处理单元108接收到与第一激光光束11和第三激光光束15的波长不同的激光光束，提升成像质量。由于当第一出光单元105和第二出光单元112为930nm的红外激光发射器，滤波单元121可以为930nm红外滤波片，保证滤波效果。
87.图14为本发明实施例提供的一种全息影像生成方法的流程结构示意图，本实施例可适用于全息影像生成情况，该方法可以由全息影像生成系统来执行，该全息影像生成系统可以采用硬件和/或软件的形式实现。如图14所示，全息影像生成方法包括：
88.s101，获取待测目标的全息散斑图。
89.s102，根据全息散斑图进行快速傅立叶逆变换，获取振幅分布公式。
90.其中，信息处理单元或者图像仿真软件通过对全息散斑图进行快速傅立叶逆变换，得到振幅分布公式，其中，f（u，v）为振幅分布；为振幅公式中的振幅系数；空间中不规则平面的任意一点振幅系数均存在差异；为相位分布；exp[]为对相位分布的期望值，u和v为不同方向上的位置坐标值，j为系数，不同位置的j值不同。
[0091]
s103，根据振幅分布公式获取相位分布。
[0092]
其中，根据振幅分布公式对应提取相位分布，相位分布为一系列的数据，能够反映空间中位置，不同数据代表不同位置。
[0093]
s104，获取预设振幅分布公式。
[0094]
其中，预设振幅分布公式为预先内置于全息影像生成系统中的标准公式。示例性的，当不同全息影像生成系统在组装生产过程中，拍摄的效果会由于各种像差，放置在电子设备中的偏移角度，会存在差异。在第一次拍摄后，称为相机标定，将拍摄出的数据进行存储作为标准数据，便于后续直接进行使用，避免重复操作，节约成本。
[0095]
s105，根据相位分布和预设振幅分布公式进行快速傅立叶变换，获取第一预设振幅分布公式。
[0096]
s106，对第一预设振幅分布公式进行快速傅立叶变换，获取频谱分布公式。
[0097]
其中，将获取的全息散斑图的相位分布对预设振幅分布公式中的相位分布进行替换，获取第一预设振幅分布公式，进而对替换得到的第一振幅分布公式进行快速傅里叶变换得到频谱分布公式。
[0098]
s107，获取期望频谱分布公式，根据频谱分布公式与期望频谱分布公式进行相似度比对，是否满足预期值。
[0099]
其中，将快速傅里叶变换得到频谱分布公式与预先存储的期望频谱分布公式进行
相似度对比，预期值的设定可以根据实际设计需求进行选择，根据是否满足预期值，进而确定是否可以对应输出三维全息图片。
[0100]
s108，若否，则获取期望频谱分布公式中的振幅，将振幅带入第一预设振幅分布公式，重复s106。
[0101]
其中，若不满足预期值，则对第一预设振幅分布公式中的振幅进行替换，再次获取频谱分布公式，再次进行频谱分布公式与期望频谱分布公式进行相似度比对，判断是否满足预期值。
[0102]
s109，若是，则对频谱分布公式进行快速傅立叶逆变换，获得第一振幅分布公式。
[0103]
其中，若满足期望值，则对频谱分布公式进行快速傅立叶逆变换得到新的振幅分布公式，即第一振幅分布公式。
[0104]
s110，获取期望振幅分布公式，根据第一振幅分布公式与期望振幅分布公式进行相似度比对，是否满足预期值。
[0105]
s111，若是，则生成三维全息图片。
[0106]
s112，若否，则重复根据全息散斑图进行快速傅立叶逆变换，获取振幅分布公式。
[0107]
其中，将第一振幅分布公式与期望振幅分布公式进行相似度比对，若是满足预设值，则生成三维全息图片，若不满足预设值，则重复s102。保证最终得到的三维全息图片能够较好的反映待测目标的图像，满足用户的需求。
[0108]
本发明实施例通过对获取到的全息散斑图进行分析处理和多次傅里叶变换，进而得到三维全息图片，保证三维全息图片的获取效果，提升用户的使用体验。
[0109]
图15为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图15所示，电子设备200包括上述实施例中任一项所述的全息影像生成系统100。其中，电子设备200可以为具备红外摄像功能的手机。
[0110]
需要说明的是，由于本实施例提供的电子设备200包括如本发明实施例提供的任意所述的全息影像生成系统100，其具有全息影像生成系统100相同或相应的有益效果，此处不做赘述。
[0111]
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种全息影像生成系统，其特征在于，包括：激光发射模组和激光接收模组；所述激光发射模组包括第一激光发射模组，所述第一激光发射模组至少包括沿光路依次设置的第一出光单元和第一光线调整单元；所述激光接收模组至少包括沿光路依次设置的第二光线调整单元和信号处理单元；所述第一出光单元用于出射第一激光光束；所述第一光线调整单元用于根据所述第一激光光束生成第一子激光光束和第二子激光光束；其中，所述第一子激光光束出射至待测目标，并经所述待测目标反射后生成第二激光光束；所述第二光线调整单元用于接收所述第二激光光束和所述第二子激光光束并调整后输出；所述信号处理单元用于接收经所述第二光线调整单元调整后的所述第二激光光束和所述第二子激光光束，形成所述待测目标的全息散斑图；所述全息散斑图用于生成三维全息图片；其中，所述第二激光光束和所述第二子激光光束为相干光束。2.根据权利要求1所述的全息影像生成系统，其特征在于，所述第一光线调整单元包括：沿光路依次设置的第一透镜单元和第一直角三棱镜；所述第一透镜单元中包括多个透镜，所述第一透镜单元用于接收所述第一激光光束并调整所述第一激光光束的发散角度后出射；所述第一直角三棱镜包括第一斜面，所述第一直角三棱镜用于接收经发散角度调整后的所述第一激光光束，并经所述第一斜面生成第一子激光光束和第二子激光光束。3.根据权利要求2所述的全息影像生成系统，其特征在于，所述第一透镜单元包括沿光路且间隔设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜；所述第一透镜的物侧面朝向所述第一出光单元凸起，所述第一透镜的像侧面为平面；所述第二透镜的物侧面朝向所述第一出光单元凸起，所述第二透镜的像侧面朝向所述第一出光单元凸起；所述第三透镜的物侧面朝向所述第一出光单元凹陷，所述第三透镜的像侧面朝向所述第一出光单元凹陷。4.根据权利要求2所述的全息影像生成系统，其特征在于，所述第一斜面的表面设置有半透半反膜。5.根据权利要求1所述的全息影像生成系统，其特征在于，所述第二光线调整单元包括：沿光路依次设置的第二直角三棱镜和第二透镜单元；所述第二直角三棱镜包括第二斜面，所述第二直角三棱镜用于接收所述第二激光光束并出射以及接收所述第二子激光光束，并利用所述第二斜面调整所述第二子激光光束的出光方向后出射；所述第二透镜单元中包括多个透镜，所述第二透镜单元用于接收所述第二激光光束和所述第二子激光光束，并调整后出射。6.根据权利要求2所述的全息影像生成系统，其特征在于，所述激光发射模组还包括第二激光发射模组，所述第二激光发射模组包括沿光路依次设置的第二出光单元、第三透镜单元和衍射单元；所述第二出光单元用于出射第三激光光束；
所述第三透镜单元用于接收所述第三激光光束，并调整所述第三激光光束的发散角度后出射；所述衍射单元用于接收经发散角度调整后的第三激光光束，并调整后出射至所述待测目标，所述第二激光光束经所述待测目标反射后生成第四激光光束；所述第二光线调整单元用于接收经所述第四激光光束并调整后输出；所述信号处理单元用于接收经所述第二光线调整单元调整后的所述第四激光光束，并根据所述第四激光光束对所述待测目标进行三维识别。7.根据权利要求6所述的全息影像生成系统，其特征在于，所述全息影像生成系统还包括保护壳体，所述保护壳体至少包括激光发射模组保护壳体，所述第一激光发射模组和所述第二激光发射模组位于同一所述激光发射模组保护壳体内；所述第一透镜单元中的透镜数量与所述第三透镜单元中的透镜数量相同，所述第一透镜单元中相邻透镜的间距与所述第三透镜单元中相邻透镜的间距相同。8.根据权利要求1所述的全息影像生成系统，其特征在于，所述激光接收模组还包括滤波单元，所述滤波单元位于所述第二光线调整单元和所述信号处理单元之间。9.一种全息影像生成方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述待测目标的全息散斑图；所述全息散斑图由权利要求1-8任一项所述的全息影像生成系统生成；根据所述全息散斑图进行快速傅立叶逆变换，获取振幅分布公式；根据所述振幅分布公式获取相位分布；获取预设振幅分布公式；根据所述相位分布和所述预设振幅分布公式，获取第一预设振幅分布公式；对所述第一预设振幅分布公式进行快速傅立叶变换，获取频谱分布公式；获取期望频谱分布公式，根据所述频谱分布公式与所述期望频谱分布公式进行相似度比对，是否满足预期值；若否，则获取所述期望频谱分布公式中的振幅，将所述振幅带入所述第一预设振幅分布公式，对所述第一预设振幅分布公式进行快速傅立叶变换，获取频谱分布公式；若是，则对所述频谱分布公式进行快速傅立叶逆变换，获得第一振幅分布公式；获取期望振幅分布公式，根据所述第一振幅分布公式与所述期望振幅分布公式进行相似度比对，是否满足预期值；若是，则生成三维全息图片；若否，则重复根据所述全息散斑图进行快速傅立叶逆变换，获取振幅分布公式。10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的全息影像生成系统。

技术总结
本发明公开了一种全息影像生成系统、方法及电子设备。全息影像生成系统包括：激光发射模组和激光接收模组；激光发射模组包括第一激光发射模组，第一激光发射模组至少包括沿光路依次设置的第一出光单元和第一光线调整单元；激光接收模组至少包括沿光路依次设置的第二光线调整单元和信号处理单元；通过第一激光发射模组和激光接收模组的配合，实现对待测目标的全息散斑图的获取，进而根据全息散斑图生成三维全息图片，满足用户对立体图片的需求，提升使用体验。升使用体验。升使用体验。


技术研发人员：郑治钦 谢锦阳 闫合 张健 唐昊
受保护的技术使用者：立臻科技（昆山）有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/8/1