为了解决观看视角与光学效率的相互制约关系, 设计了一种基于可变孔径针孔阵列的集成成像3D显示器, 建立了3D成像模型, 通过几何光学推导观看视角以及光学效率的计算公式; 详细阐述了如何通过改变透光孔的孔径宽度来调节观看视角以及光学效率; 研制了基于可变孔径针孔阵列的集成成像3D显示样机, 通过液晶显示屏实现电控可变孔径针孔阵列, 通过实验验证了可以通过增大或者减小透光孔的孔径宽度来增大3D图像的亮度或者观看视角。

集成成像3D显示是一种利用微透镜阵列进行三维信息记录和重现的技术, 针对集成成像3D显示过程中, 微透镜之间间隙导致的杂散光引起干扰以及微透镜所成像之间的串扰导致的重构图像质量下降原因, 采用针孔阵列的不透光部分来屏蔽杂散光, 构建了针孔/微透镜组合阵列结构。根据集成成像原理, 分析针孔/微透镜组合阵列的参数, 并利用Tracepro光学软件对集成成像3D显示过程进行仿真, 结果显示: 在记录和重构阶段, 针孔/微透镜组合阵列都能有效减少通过微透镜之间间隙的杂散光引起的与成像无关的亮斑, 提高图像显示质量; 当记录阶段和重构阶段均采用针孔/微透镜组合阵列时, 得到的重构图像质量最好。

研究了基于数字微镜器件 (DMD)的多路并行共焦显微镜。利用 DMD产生特定的图案对光源进行调制, 形成多路并行共焦检测工作模式, 其作用相当于虚拟针孔阵列, 可以代替现有的并行扫描方式。采用 DMD作为共焦系统的并行横向扫描方式, 在不损失分辨率的前提下, 大大提高了测量速度。系统中虚拟针孔的大小和周期等关键参数具有程序可控制性, 能够根据不同的要求对样品进行测量。解决了分光棱镜内表面反射作用对共焦成像造成的干扰问题。设计了 DMD横向扫描策略。对样机进行了测试实验, 取得了系统的深度响应曲线, 并且成功还原了被测物表面的微结构。

提出了一种基于500×500的针孔阵列的多光束共焦三维测量系统,该系统具有测量视场大,测量速度快,系统结构简单等特点.

采用多针孔线阵配X光条纹相机， 由多个针孔的一维条纹图像的数据， 利用图像处理技术重建出二维图像。 由此获得一项高时间分辨的二维空间成像技术(MIXS)， 此技术利用现有的设备获得比X光分幅相机高得多的时间分辨的二维图像。