高速全彩视频计算机生成全息图
计算机视觉与模式识别
2025-08-28 v1
摘要
计算机生成全息图（CGH）是下一代显示技术的前沿方向。然而，生成高速高质量全息视频需要高帧率显示和高效计算，但受到两个关键限制：（i）基于学习的模型常产生过平滑的相位且角谱狭窄，导致高速全彩显示（如深度分复用）中严重的色彩串扰，从而在帧率与色彩保真度之间形成权衡；（ii）现有的逐帧优化方法通常独立优化各帧，忽略连续帧之间的时空相关性，导致计算效率低下。为克服这些挑战，本文提出一种新型高速全彩视频 CGH 生成方案。首先，我们引入频谱引导深度分复用（SGDDM），通过频率调制优化相位分布，实现高保真全彩显示且不牺牲帧率。其次，我们提出 HoloMamba，一种轻量级非对称 Mamba-Unet 架构，显式建模视频序列中的时空相关性以提升重建质量和计算效率。大量模拟和真实实验表明，SGDDM 在不牺牲帧率的情况下实现高保真全彩显示，而 HoloMamba 以超过 260 FPS 的速度生成 FHD（1080p）全彩全息视频，比先前最先进的分治合并策略快 2.6 倍以上。
引用
@article{arxiv.2508.19579,
title = {High-Speed FHD Full-Color Video Computer-Generated Holography},
author = {Haomiao Zhang and Miao Cao and Xuan Yu and Hui Luo and Yanling Piao and Mengjie Qin and Zhangyuan Li and Ping Wang and Xin Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.19579},
year = {2025}
}