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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种基于分数阶傅立叶变换算法的低噪声全息图生成方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118050970B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410171212.X，技术领域涉及：G03H1/16；该发明授权一种基于分数阶傅立叶变换算法的低噪声全息图生成方法是由王迪;王琼华;胡毅枭;赵芮宜;黄倩设计研发完成，并于2024-02-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于分数阶傅立叶变换算法的低噪声全息图生成方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种基于分数阶傅立叶变换算法的低噪声全息3D显示方法，该方法包括以下步骤：第一步，设定被记录物体的信号区间与噪声区间，得到预处理后的图像RDX,Y；第二步，将图像RDX,Y叠加二次相位生成物平面上对应的复振幅分布D0X,Y，然后，基于物平面的复振幅分布D0X,Y进行分数阶傅立叶变换，得到全息图平面的复振幅分布D1X,Y，提取D1X,Y的相位信息并通过分数阶傅立叶逆变换得到物平面的复振幅分布D2X,Y，对D2X,Y的信号区间进行振幅和二次相位的双约束，得到物平面复振幅分布D3X,Y，完成第一次迭代，使用物平面复振幅分布D3X,Y来代替D0X,Y开启下一个循环，直到相位收敛到最优解时停止迭代循环；第三步，将最优解的相位分布提取出来生成纯相位全息图，通过叠加不同深度的纯相位全息图得到最终的3D物体的纯相位全息图。利用相干光照射3D物体的纯相位全息图，实现低噪声的全息3D显示。

本发明授权一种基于分数阶傅立叶变换算法的低噪声全息图生成方法在权利要求书中公布了：1.一种基于分数阶傅立叶变换算法的低噪声全息图生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步，设定被记录物体的信号区间与噪声区间，得到预处理后的图像RDX,Y；第二步，将图像RDX,Y叠加二次相位生成物平面上对应的复振幅分布D0X,Y，然后，基于物平面的复振幅分布D0X,Y进行分数阶傅立叶变换，得到全息图平面的复振幅分布D1X,Y，提取D1X,Y的相位信息并通过分数阶傅立叶逆变换得到物平面的复振幅分布D2X,Y，对D2X,Y的信号区间进行振幅和二次相位的双约束，得到物平面复振幅分布D3X,Y，完成第一次迭代，使用物平面复振幅分布D3X,Y来代替D0X,Y开启下一个循环，直到相位收敛到最优解时停止迭代循环；第三步，将最优解的相位分布提取出来生成纯相位全息图，通过叠加不同深度的纯相位全息图得到最终的3D物体的纯相位全息图，利用相干光照射3D物体的纯相位全息图，实现低噪声的全息3D显示； 在步骤一中，预处理后的图像RDX,Y是由信号区间和噪声区间组成的，信号区间是被记录物体本身的像素点所在的区域，噪声区间是被记录物体四周添加的元素为零的区域，使用分数阶傅立叶变换和分数阶傅立叶逆变换后所得到物平面的像素尺寸一旦大于信号区间的像素尺寸，就会导致严重的串扰和散斑噪声，将图像RDX,Y的信号区间扩大，两个平面距透镜的距离均为，a为变换阶数，在分数阶傅立叶变换中，z与a的关系表示为： 其中，f是透镜的焦距，a∈0,2，a的取值影响图像的成像位置，当a＝1时，再现像位置在成像透镜的焦距处，a越大则成像位置距离透镜焦距越远，a越小则成像位置距离透镜焦距越近，对于一个3D物体，成像深度为z1时对应的变换阶数是a1，成像深度为z2时对应的变换阶数是a2，图像RDX,Y的信号区间应被放大g倍，放大倍数g表示为： 其中，放大倍数g表示信号区间的扩大范围； 在步骤二中，分数阶傅立叶变换得到的全息图平面的复振幅分布D1X,Y表示为： 其中，m和n分别是物平面复振幅分布D0X,Y横向和纵向的像素数，X和Y分别表示横坐标和纵坐标，λ是入射光的波长，fe是傅里叶变换时的焦距，dx与du分别是物平面和全息平面的采样间隔，FFT表示快速傅立叶变换，物平面复振幅分布D2X,Y表示为： 其中，是全息图平面的复振幅分布D1X,Y的相位分布，施加双重约束后得到的复振幅分布D3X,Y表示为： 其中，Sig和Noi分别代表信号区间和噪声区间，和A2分别表示复振幅分布D2X,Y的相位和振幅，c为0至1之间的一个常数，调整噪声区间的大小，多次循环迭代使得相位收敛到最优值，从而有效地抑制散斑噪声。

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