CN117666312A - 一种全息投影方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种全息投影方法及装置，涉及全息投影技术领域，该方法包括：利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始传输矩阵；更新初始传输矩阵，得到更新传输矩阵，更新传输矩阵为去除投影光场间的串扰信息后的传输矩阵；根据更新传输矩阵，生成三维散射全息图；根据三维散射全息图，执行三维全息投影，生成去除投影光场间的串扰信息后的光场。由此，引入散射特性已知的光子散射器件，并充分开发其光学散射特性，通过消除初始传输矩阵中的投影串扰，得到更新传输矩阵并生成高密度、多平面、无串扰的三维散射全息图，进而生成去除投影光场间的串扰信息后的任意投影平面的清晰光场。

Description

一种全息投影方法及装置

技术领域

本申请涉及全息投影技术领域，特别是涉及一种全息投影方法及装置。

背景技术

全息投影技术(Holographic Projection)是利用光的干涉和衍射原理，记录并再现物体真实的三维图像的技术。采用全息投影技术可以越过记录物体的光波信息这一过程，直接利用计算机实时生成全息图。随后，通过将全息图加载在空间光调制器(Spatiallight modulator，SLM)上，可以使得空间光调制器重构物体的光波信息，并基于空间光调制器的快速切换能力，实现全息投影。

全息投影的性能主要取决于投影平面数和投影图像质量。然而，一方面，投影平面数受限于全息图的轴向分辨率，虽然相关技术中可以采用多个空间光调制器复用的方法提高轴向分辨率，但这会极大地增加全息投影的复杂度和成本，也会降低全息投影的效率。另一方面，投影图像质量受限于投影平面间的串扰。因此，受限于轴向分辨率和投影平面间的串扰这两个限制因素，导致目前仍无法对物体进行质量、效率均较高的全息投影。

发明内容

本申请提供了一种全息投影方法及装置，能够对物体进行质量、效率均较高的全息投影。

本申请公开了如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种全息投影方法，该方法包括：

利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始传输矩阵；

更新所述初始传输矩阵，得到更新传输矩阵，所述更新传输矩阵为去除投影光场间的串扰信息后的传输矩阵；

根据所述更新传输矩阵，生成三维散射全息图；

根据所述三维散射全息图，执行三维全息投影，生成去除投影光场间的串扰信息后的光场。

可选的，所述方法还包括：

利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始偏振传输矩阵；

更新所述更新偏振传输矩阵，得到更新偏振传输矩阵，所述更新偏振传输矩阵为去除投影矢量光场间的串扰信息后的偏振传输矩阵；

根据所述更新偏振传输矩阵，生成三维散射矢量全息图；

根据所述三维散射矢量全息图，执行三维矢量全息投影，生成去除投影矢量光场间的串扰信息后的矢量光场。

可选的，所述更新所述初始传输矩阵，得到更新传输矩阵，包括：

通过将所述初始传输矩阵与平面波透过所述散射介质的随机散射相位分布相乘，得到更新传输矩阵。

可选的，所述更新传输矩阵通过如下公式获取：

其中，z_k为目标散射光平面到散射介质平面的深度，为z_k平面的初始传输矩阵，R(x,y,z_k)为入射平面波在z_k深度的光场复振幅分布，R^*(x,y,z_k)为光场R(x,y,z_k)的复共轭光场，|R(x,y,z_k)|为光场R(x,y,z_k)的振幅分布。

可选的，所述三维散射全息图通过如下公式获取：

其中，H'_K(ξ,η)为三维散射全息图，K为投影平面的个数，表示对更新传输矩阵做复共轭转置运算，U_k(x,y)为z_k深度的投影光场。

可选的，所述三维散射矢量全息图通过如下公式获取：

其中，H'_K(ξ,η)为三维散射矢量全息图，K为投影平面的个数，表示对出射光为X线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新传输矩阵/>做复共轭转置运算，/>表示对出射光为Y线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新传输矩阵/>做复共轭转置运算，/>和/>分别表示透过散射介质z_k平面两个正交偏振方向X、Y的投影光场。

第二方面，本申请公开了一种全息投影装置，该装置包括：矩阵获取模块、矩阵更新模块、全息图生成模块和全息投影模块；

所述矩阵获取模块，用于利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始传输矩阵；

所述矩阵更新模块，用于更新所述初始传输矩阵，得到更新传输矩阵，所述更新传输矩阵为去除投影光场间的串扰信息后的传输矩阵；

所述全息图生成模块，用于根据所述更新传输矩阵，生成三维散射全息图；

所述全息投影模块，用于根据所述三维散射全息图，执行三维全息投影，生成去除投影光场间的串扰信息后的光场。

可选的，所述装置还包括：偏振矩阵获取模块、偏振矩阵更新模块、矢量全息图生成模块和矢量全息投影模块；

所述偏振矩阵获取模块，用于利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始偏振传输矩阵；

所述偏振矩阵更新模块，用于更新所述更新偏振传输矩阵，得到更新偏振传输矩阵，所述更新偏振传输矩阵为去除投影矢量光场间的串扰信息后的偏振传输矩阵；

所述矢量全息图模块，用于根据所述更新偏振传输矩阵，生成三维散射矢量全息图；

所述矢量全息投影模块，用于根据所述三维散射矢量全息图，执行三维矢量全息投影，生成去除投影矢量光场间的串扰信息后的矢量光场。

可选的，所述矩阵更新模块具体用于：通过将所述初始传输矩阵与平面波透过所述散射介质的随机散射相位分布相乘，得到更新传输矩阵。

可选的，所述更新传输矩阵通过如下公式获取：

其中，z_k为目标散射光平面到散射介质平面的深度，为z_k平面的初始传输矩阵，R(x,y,z_k)为入射平面波在z_k深度的光场复振幅分布，R^*(x,y,z_k)为光场R(x,y,z_k)的复共轭光场，|R(x,y,z_k)|为光场R(x,y,z_k)的振幅分布。

可选的，所述三维散射全息图通过如下公式获取：

其中，H'_K(ξ,η)为三维散射全息图，K为投影平面的个数，表示对更新传输矩阵做复共轭转置运算，U_k(x,y)为z_k深度的投影光场。

可选的，所述三维散射矢量全息图通过如下公式获取：

其中，H'_K(ξ,η)为三维散射矢量全息图，K为投影平面的个数，表示对出射光为X线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新传输矩阵/>做复共轭转置运算，/>表示对出射光为Y线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新传输矩阵/>做复共轭转置运算，/>和/>分别表示透过散射介质z_k平面两个正交偏振方向X、Y的投影光场。

相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请提供了一种全息投影方法及装置，该方法包括：利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始传输矩阵；更新初始传输矩阵，得到更新传输矩阵，更新传输矩阵为去除投影光场间的串扰信息后的矩阵；根据更新传输矩阵，生成三维散射全息图；根据三维散射全息图，执行三维全息投影，生成去除投影光场间的串扰信息后的光场。由此，引入散射特性已知的光子散射器件，并充分开发其光学散射特性，通过消除初始传输矩阵中的投影串扰，得到更新传输矩阵并生成高密度、多平面、无串扰的三维散射全息图，进而生成去除投影光场间的串扰信息后的任意投影平面的清晰光场。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种全息投影方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种实现全息投影的***示意图；

图3为本申请实施例提供的一种全息投影装置的示意图。

具体实施方式

首先，先对本申请涉及到的技术术语进行解释说明：

空间光调制器是指在主动控制下，它可以通过液晶分子调制光场的某个参量，例如通过调制光场的振幅，通过折射率调制相位，通过偏振面的旋转调制偏振态，或是实现非相干-相干光的转换，从而将一定的信息写入光波中，达到光波调制的目的。它可以方便地将信息加载到一维或二维的光场中，利用光的宽带宽，多通道并行处理等优点对加载的信息进行快速处理。

正如前文描述，全息投影技术是利用光的干涉和衍射原理，记录并再现物体真实的三维图像的技术。采用全息投影技术可以越过记录物体的光波信息这一过程，直接利用计算机实时生成全息图。随后，通过将全息图加载在空间光调制器上，可以使得空间光调制器重构物体的光波信息，并基于空间光调制器的快速切换能力，实现全息投影。

全息投影的性能主要取决于投影平面数和投影图像质量。然而，一方面，投影平面数受限于全息图的轴向分辨率，而全息图的轴向分辨率又受限于空间光调制器的最大衍射角。由于空间光调制器的像素数有限，且像素尺寸远大于可见光波长，导致空间光调制器的最大衍射角通常仅为几度，而较小的最大衍射角又会导致投影平面数有限。

目前，虽然相关技术中可以采用多个空间光调制器复用的方法，增加全息图的像素数，进而提高轴向分辨率，但这会极大地增加全息投影的复杂度和成本，也会降低全息投影的效率。

另一方面，投影图像质量受限于投影平面间的串扰。因此，受限于轴向分辨率和投影平面间的串扰这两个限制因素，导致目前仍无法对物体进行质量、效率均较高的全息投影。

并且，传统的全息投影技术只能显示三维物体的外部轮廓信息，而无法显示三维物体的内部结构信息，同样导致全息投影的质量较差。

有鉴于此，本申请公开了一种全息投影方法及装置，该方法包括：利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始传输矩阵；更新初始传输矩阵，得到更新传输矩阵，更新传输矩阵为去除投影光场间的串扰信息后的矩阵；根据更新传输矩阵，生成三维散射全息图；根据三维散射全息图，执行三维全息投影，生成去除投影光场间的串扰信息后的光场。由此，引入散射特性已知的光子散射器件，并充分开发其光学散射特性，通过消除初始传输矩阵中的投影串扰，得到更新传输矩阵并生成高密度、多平面、无串扰的三维散射全息图，进而生成去除投影光场间的串扰信息后的任意投影平面的清晰光场。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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以及使用任意类型散射介质相同原理用于全息投影的技术方案，都属于本申请保护的范围。

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种全息投影方法的流程图，该方法包括：

S101：利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，根据光场衍射传播理论即可得到初始传输矩阵。

在一些示例中，光子散射器件(Scattering optical element，SOE)可以是全息散射器，全息散射器具有高效率、散射角度可控、散射瓣形状可控、散射瓣位置可控等优点。

在一些示例中，散射介质指的是能够让入射光发生散射的物质，例如ZnO(氧化锌)、TiO₂(二氧化钛)等。

首先，利用光场调制特性以及光场衍射传播理论等散射特性已知的光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，即可根据光场衍射传播理论直接得到三维的初始传输矩阵该初始传输矩阵/>用于描述不同深度平面上散射光场与入射光场的关系。

需要说明的是，传统的全息投影技术需要避免散射对于光波的扰乱，而本申请所公开的全息投影方法中引入了光学散射，目的是突破空间光调制器对三维菲涅尔全息光场调制能力的限制。散射的引入将导致原来精确调制的物波被彻底扰乱，而呈现出强度散斑形式。

S102：更新原始传输矩阵，得到更新传输矩阵，该更新传输矩阵是去除投影光场间的串扰信息后的传输矩阵。

为了消除投影的串扰，将S101步骤中的初始传输矩阵进行更新，得到更新传输矩阵/>

在一些具体的实现方式中，构建新的传输矩阵的具体方法是，在初始传输矩阵的基础上，叠加一束平面波透过该散射介质的随机散射相位分布/>因此，上述更新传输矩阵/>可以通过如下公式(1)获取：

其中，z_k为目标散射光平面到散射介质平面的深度，为z_k平面的初始传输矩阵，R(x,y,z_k)为入射平面波在z_k深度的光场复振幅分布，R^*(x,y,z_k)为光场R(x,y,z_k)的复共轭光场，|R(x,y,z_k)|为光场R(x,y,z_k)的振幅分布。

具体的，上述入射平面波在z_k深度的光场复振幅分布R(x,y,z_k)可以通过如下公式(2)所示：

其中，R(x,y,z_k)为入射平面波在z_k深度的光场复振幅分布，为z_k平面的初始传输矩阵，H_PW(ξ,η)为入射平面波，|R(x,y,z_k)|为光场R(x,y,z_k)的振幅分布，(ξ,η)为入射光的空间坐标，(x,y)为散射光的空间坐标，j为虚数单位，φ_k(x,y)为随机相位。

S103：根据更新传输矩阵，生成三维散射全息图。

在一些具体的实现方式中，通过更新传输矩阵生成消串扰的多平面投影的三维散射全息图的公式可以如下公式(3)所示：

其中，H'_K(ξ,η)为三维散射全息图，K为投影平面的个数，为对更新传输矩阵/>做复共轭转置运算，U_k(x,y)为z_k深度的投影光场。

S104：根据三维散射全息图，执行三维全息投影，生成去除投影光场间的串扰信息后的光场。

在一些具体的实现方式中，根据三维散射全息图调制得到的任意投影平面z_i(即深度z_i任意)的投影光场，可以如下公式(4)所示：

其中，W'(x,y,z_i)为基于三维散射全息图H'_K(ξ,η)投影到z_i深度的投影光场复振幅分布，为对应于深度z_i的初始传输矩阵，U_i(x,y)为z_i深度的投影光场，/>为随机相位分布，K为投影平面的个数，/>为对更新传输矩阵/>做复共轭转置运算，U_k(x,y)为第z_k平面的投影光场。

在另一些具体的实现方式中，还可以首先利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始偏振传输矩阵。

其次，更新偏振传输矩阵，得到更新偏振传输矩阵和/>该更新偏振传输矩阵和/>为去除投影矢量光场间的串扰信息后的偏振传输矩阵，根据更新偏振传输矩阵/>和/>可以去除投影矢量光场中的串扰信息。

可以理解的是，更新传输矩阵是不考虑入射光和出射光的偏振方向的传输矩阵，而更新偏振传输矩阵/>和/>中的H表示入射光的偏振方向为水平偏振方向，X、Y分别表示透过散射介质的出射光的两个正交偏振方向。因此/>表示出射光为X线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新偏振传输矩阵，/>表示出射光为Y线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新偏振传输矩阵。

随后，根据所述更新偏振传输矩阵和/>生成消串扰的多平面投影三维散射矢量全息图，该三维散射矢量全息图用于同时调控透过散射介质的三维空间光场强度和偏振光分布。

在一些具体的实现方式中，上述得到消串扰的多平面投影三维散射矢量全息图的公式可以如下公式(5)所示：

其中，H'_K(ξ,η)为三维散射矢量全息图，K为投影平面的个数，为出射光为X线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新偏振传输矩阵，/>为出射光为Y线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新偏振传输矩阵，/>和/>分别表示透过散射介质z_k平面两个正交偏振方向X、Y的投影光场，/>符号表示做复共轭转置运算。

最后，根据所述三维散射矢量全息图，执行三维矢量全息投影，生成去除投影矢量光场间的串扰信息后的矢量光场。

参见图2，该图为本申请实施例提供的一种实现全息投影的***示意图。激光器Laser在发射光源后，透镜L1和透镜L2组成的扩束***将激光光源进行光斑尺寸的扩束处理。其中，透镜L1的焦距可以为25mm(毫米)，透镜L2的焦距可以为500mm。反光镜M用于改变上述扩束后的光束的传输方向，将光束反射并充满数字微镜阵列DMD的有效靶面。

透镜L3、小孔F和透镜L4辅助数字微镜阵列DMD同时调控入射光场的振幅和相位分布，所以透镜L3、小孔F和透镜L4主要是达到滤波处理的作用。其中，透镜L3的焦距可以为300mm(毫米)，透镜L4的焦距可以为50mm。

光子散射器件SOE用于将入射光场的振幅相位和偏振信息完全扰乱，从而实现全深度调控的高密度、大视角、大尺寸、偏振复用的三维动态矢量全息投影的目的。偏振片P用于提取投影光场不同偏振方向的信息。相机CCD用于探测强度信息。一维位移台(One-dimensional translation stage，1DTS)通过改变相机CCD的位置，从而实现采集光子散射器件SOM后不同平面、不同偏振方向上的强度信息。计算机Computer用于动态控制微字微透镜阵列DMD调控生成不同目标光场的复振幅分布，通过软件触发的方式使相机CCD和数字微透镜阵列DMD进行信号同步采集以及进行信息处理，从而生成消串扰的多平面投影三维矢量全息图。

综上所述，本申请公开了一种全息投影方法，该方法包括：利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始传输矩阵；更新初始传输矩阵，得到更新传输矩阵，更新传输矩阵为去除投影光场间的串扰信息后的传输矩阵；根据更新传输矩阵，生成三维散射全息图；根据三维散射全息图，执行三维全息投影，生成去除投影光场间的串扰信息后的光场。由此，引入散射特性已知的光子散射器件，并充分开发其光学散射特性，通过消除初始传输矩阵中的投影串扰，得到更新传输矩阵并生成高密度、多平面、无串扰的三维散射全息图，进而生成去除投影光场间的串扰信息后的任意投影平面的清晰光场。并且，进一步通过消除原始偏振传输矩阵中的投影串扰，得到更新偏振传输矩阵生成高密度、多平面、无串扰的三维散射矢量全息图，进而生成任意投影平面的清晰矢量光场，用于三维矢量全息投影。

参见图3，该图为本申请实施例提供的一种全息投影装置，该全息投影装置300包括：矩阵获取模块301、矩阵更新模块302、全息图生成模块303和全息投影模块304。

具体的，矩阵获取模块301，用于利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始传输矩阵；矩阵更新模块302，用于更新初始传输矩阵，得到更新传输矩阵，更新传输矩阵为去除投影光场间的串扰信息后的传输矩阵；全息图生成模块303，用于根据更新传输矩阵，生成三维散射全息图；全息投影模块304，用于根据三维散射全息图，执行三维全息投影，生成去除投影光场间的串扰信息后的光场。

在一些具体的实现方式中，该全息投影装置300还包括：偏振矩阵获取模块、偏振矩阵更新模块、矢量全息图生成模块和矢量全息投影模块；

具体的，偏振矩阵获取模块，用于利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始偏振传输矩阵；偏振矩阵更新模块，用于更新更新偏振传输矩阵，得到更新偏振传输矩阵，更新偏振传输矩阵为去除投影矢量光场间的串扰信息后的偏振传输矩阵；矢量全息图模块，用于根据更新偏振传输矩阵，生成三维散射矢量全息图；矢量全息投影模块，用于根据三维散射矢量全息图，执行三维矢量全息投影，生成去除投影矢量光场间的串扰信息后的矢量光场。

在一些具体的实现方式中，矩阵更新模块具体用于：通过将初始传输矩阵与平面波透过散射介质的随机散射相位分布相乘，得到更新传输矩阵。

在一些具体的实现方式中，更新传输矩阵通过如下公式(6)获取：

其中，z_k为目标散射光平面到散射介质平面的深度，为z_k平面的初始传输矩阵，R(x,y,z_k)为入射平面波在z_k深度的光场复振幅分布，R^*(x,y,z_k)为光场R(x,y,z_k)的复共轭光场，|R(x,y,z_k)|为光场R(x,y,z_k)的振幅分布。

在一些具体的实现方式中，三维散射全息图通过如下公式(7)获取：

其中，H'_K(ξ,η)为三维散射全息图，K为投影平面的个数，表示对更新传输矩阵做复共轭转置运算，U_k(x,y)为z_k深度的投影光场。

在一些具体的实现方式中，三维散射矢量全息图通过如下公式(8)获取：

其中，H'_K(ξ,η)为三维散射矢量全息图，K为投影平面的个数，表示对出射光为X线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新传输矩阵/>做复共轭转置运算，/>表示对出射光为Y线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新传输矩阵/>做复共轭转置运算，/>和/>分别表示透过散射介质z_k平面两个正交偏振方向X、Y的投影光场。

综上所述，本申请公开了一种全息投影装置，引入散射特性已知的光子散射器件，并充分开发其光学散射特性，通过消除初始传输矩阵中的投影串扰，得到更新传输矩阵并生成高密度、多平面、无串扰的三维散射全息图，进而生成去除投影光场间的串扰信息后的任意投影平面的清晰光场。并且，进一步通过消除原始偏振传输矩阵中的投影串扰，得到更新偏振传输矩阵生成高密度、多平面、无串扰的三维散射矢量全息图，进而生成任意投影平面的清晰矢量光场，用于三维矢量全息投影。

需要说明的是，尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本申请的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种全息投影方法，其特征在于，所述方法包括：

利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始传输矩阵；

更新所述初始传输矩阵，得到更新传输矩阵，所述更新传输矩阵为去除投影光场间的串扰信息后的传输矩阵；

根据所述更新传输矩阵，生成三维散射全息图；

根据所述三维散射全息图，执行三维全息投影，生成去除投影光场间的串扰信息后的光场。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始偏振传输矩阵；

更新所述更新偏振传输矩阵，得到更新偏振传输矩阵，所述更新偏振传输矩阵为去除投影矢量光场间的串扰信息后的偏振传输矩阵；

根据所述更新偏振传输矩阵，生成三维散射矢量全息图；

根据所述三维散射矢量全息图，执行三维矢量全息投影，生成去除投影矢量光场间的串扰信息后的矢量光场。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新所述初始传输矩阵，得到更新传输矩阵，包括：

通过将所述初始传输矩阵与平面波透过所述散射介质的随机散射相位分布相乘，得到更新传输矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述更新传输矩阵通过如下公式获取：

其中，z_k为目标散射光平面到散射介质平面的深度，为z_k平面的初始传输矩阵，R(x,y,z_k)为入射平面波在z_k深度的光场复振幅分布，R^*(x,y,z_k)为光场R(x,y,z_k)的复共轭光场，|R(x,y,z_k)|为光场R(x,y,z_k)的振幅分布。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维散射全息图通过如下公式获取：

其中，H'_K(ξ,η)为三维散射全息图，K为投影平面的个数，表示对更新传输矩阵/>做复共轭转置运算，U_k(x,y)为z_k深度的投影光场。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三维散射矢量全息图通过如下公式获取：

其中，H'_K(ξ,η)为三维散射矢量全息图，K为投影平面的个数，表示对出射光为X线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新传输矩阵/>做复共轭转置运算，表示对出射光为Y线偏振方向，入射光为H偏振方向上构建的z_k平面的更新传输矩阵做复共轭转置运算，/>和/>分别表示透过散射介质z_k平面两个正交偏振方向X、Y的投影光场。

7.一种全息投影装置，其特征在于，所述装置包括：矩阵获取模块、矩阵更新模块、全息图生成模块和全息投影模块；

所述矩阵获取模块，用于利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始传输矩阵；

所述矩阵更新模块，用于更新所述初始传输矩阵，得到更新传输矩阵，所述更新传输矩阵为去除投影光场间的串扰信息后的传输矩阵；

所述全息图生成模块，用于根据所述更新传输矩阵，生成三维散射全息图；

所述全息投影模块，用于根据所述三维散射全息图，执行三维全息投影，生成去除投影光场间的串扰信息后的光场。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：偏振矩阵获取模块、偏振矩阵更新模块、矢量全息图生成模块和矢量全息投影模块；

所述偏振矩阵获取模块，用于利用光子散射器件，使得入射光透过散射介质进行光学散射，得到初始偏振传输矩阵；

所述偏振矩阵更新模块，用于更新所述更新偏振传输矩阵，得到更新偏振传输矩阵，所述更新偏振传输矩阵为去除投影矢量光场间的串扰信息后的偏振传输矩阵；

所述矢量全息图模块，用于根据所述更新偏振传输矩阵，生成三维散射矢量全息图；

所述矢量全息投影模块，用于根据所述三维散射矢量全息图，执行三维矢量全息投影，生成去除投影矢量光场间的串扰信息后的矢量光场。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述矩阵更新模块具体用于：通过将所述初始传输矩阵与平面波透过所述散射介质的随机散射相位分布相乘，得到更新传输矩阵。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述更新传输矩阵通过如下公式获取：

其中，z_k为目标散射光平面到散射介质平面的深度，为z_k平面的初始传输矩阵，R(x,y,z_k)为入射平面波在z_k深度的光场复振幅分布，R^*(x,y,z_k)为光场R(x,y,z_k)的复共轭光场，|R(x,y,z_k)|为光场R(x,y,z_k)的振幅分布。