基于光学联合变换相关的指纹识别算法研究

利用光学联合变换相关器(JTC) ,通过对参考图像和待识别图像作相关运算,观察相关平面是否出现相关峰,从而推断两图像的相似程度。和一般的基于细节匹配的指纹识别算法不同,基于光学联合变换相关的指纹识别算法利用了指纹图像的整体特征,因而对破损指纹图像具有较高的识别准确性,通过对指纹数据库中多幅指纹图像的识别结果验证了该算法的可行性。     

基于光电混合联合变换相关的汽车牌照识别方法的实验研究

本文以光电混合联合变换相关器为基础,提出了采用复合参考图像进行汽车牌照的识别方法,并对该方法进行了实验研究 。     

基于联合傅里叶变换相关器的光电实验研究

分析了联合傅里叶变换相关器存在较强的零级衍射且宽度很大,限制了输入图像的大小和相对位置的问题.提出了将参考图像和待识别图像分别置于马赫—曾德干涉仪的两臂,并将实时采集到的联合功率谱与事先存储的待识别和目标图像的功率谱进行相减的方法.改进方法可使原两个相关输出项移到坐标中心,既提高了识别能力,也增大了输入图像的尺寸.     

使用啁啾编码的高通联合变换相关器作多目标检测

根据啁啾编码的原理和高通滤波的方法．提出使用啁啾编码的高通滤波的联合变换相关器作多目标检测。使用这种方法．可使所想要的参考图像和目标像之间的互相关峰与不想要的直流项、各目标图像之间的互相关峰以及谐波峰输出在不同的平面上，从而提高对多目标检测的准确度，给出对具有灰度级的多目标输入景物的计算机模拟结果。     

联合变换相关法测量空间相机像移的实验研究

为了测量由卫星姿态不稳定或振动等原因引起的空间相机的亚像元像移,使用了光学联合变换相关(JTC)的方法对安装在相机焦面上的辅助面阵CCD采集到的相邻两帧图像进行相关运算.给出了使用该方法测量像移的原理,搭建了实现JTC的光学平台,对JTC测量相机像移的性能进行了实验研究.结果表明,使用联合交换相关器可以测量空间相机的亚像元像移,测量误差服从均值为0的正态分布,在显著水平为0.05下,像移测量误差的均方差不大于0.12个像元,完全满足空间相机的使用要求.     

一种适合于光电联合变换相关器的相关算法

光电联合变换相关器具有实时处理光学图像能力,因此可用于景像匹配系统.提出了一种适合于光电联合变换相关器的相关算法,该算法利用实数傅里叶矩阵的对称性,减少了运算中的存储和计算量,通过改进频谱的滤波算法,提高了相关结果的输出信噪比,从而提高了匹配精度.     

基于联合子波变换结构的实时目标识别研究

把联合变换相关技术与子波变换结合起来，建立了一套用于目标识别的实验系统．该系统巧妙地集图象预处理与相关过程于一体，同时具有优良的性能，如抗噪声能力强、相关峰尖锐、不存在旁瓣效应等．     

基于最小平均相关能量滤波器的畸变目标识别

通过对多种畸变目标识别算法的研究,对用于匹配滤波器的最小平均相关能量(MACE)滤波器进行了改进。利用MACE滤波器算法的基本思想构造滤波器函数,在合成参考图像前对训练图像进行边缘提取,并对联合图像的功率谱进行了拉普拉斯锐化,成功实现了在联合变换相关器中对旋转目标图像的探测和识别,提高了畸变图像相关峰的亮度,拓展了联合变换相关器的探测和识别的范围。作为实例,对旋转战机目标图像进行了计算机模拟实验和光学实验,验证了该算法的可行性。     

基于最小平均相关能量滤波器的畸变目标识别

通过对多种畸变目标识别算法的研究, 对用于匹配滤波器的最小平均相关能量(MACE)滤波器进行了改进。利用MACE滤波器算法的基本思想构造滤波器函数, 在合成参考图像前对训练图像进行边缘提取, 并对联合图像的功率谱进行了拉普拉斯锐化, 成功实现了在联合变换相关器中对旋转目标图像的探测和识别, 提高了畸变图像相关峰的亮度, 拓展了联合变换相关器的探测和识别的范围。作为实例, 对旋转战机目标图像进行了计算机模拟实验和光学实验, 验证了该算法的可行性。     

联合变换相关图象识别方法研究

提出基于归一化的条纹调制联合变换相关识别方法，数值模拟结果表明，新方法的相关输出结果与NJTC相比相关峰更加明显，锐利，与FAFJTC相比则大大提高了抗干扰的能力，且不同光照下的相关输出稳定；0-0.2噪声级的计算表明，新方法较大地提高了相关结果的PBR和分辨率，为遥感遥测中可靠的目标匹配和识别提供了理论基础。     

液晶空间光调制器与相干光波前实时变换

介绍了一种利用纯相位调制液晶空间光调制器进行波前相位实时变换的方法,可将相干平面波变换成任意期望的波前。该方法采用由伪随机编码产生初始相位矩阵的相位恢复优化算法,从期望的远场衍射图形得到液晶空间光调制器所在衍射面的相位分布,当单色相干平面波通过液晶空间光调制器时,利用液晶空间光调制器纯相位调制特性复现该相位分布,在远场产生期望的衍射图形。实验验证了上述波前实时变换的可行性。     

空间光调制器产生拉盖尔-高斯光束方法研究

为了解决产生拉盖尔-高斯模式光束较难的问题,采用二进制振幅全息图方法,基于空间光调制器,产生了拉盖尔-高斯光束,进行了理论分析和实验验证。推导了高斯光束到拉盖尔-高斯光束傅里叶变换的传递函数,通过对拉盖尔-高斯模拟图的修正,得出了可以用于空间光调制器的二进制全息图; 搭建了基于4f系统的实验平台,取得了不同阶数的拉盖尔-高斯模式输出,并在实验中对产生的拉盖尔-高斯光束进行了检测。结果表明,此套装置搭建及操作简便,且可实现动态可控的光束输出,对于产生高阶涡旋光束以及因斯-高斯模式都有重要意义。     

Signal correlation using a one-dimensional electroabsorptive CCD spatial light modulator

Electrically addressed spatial light modulation (SLM) may be carried out in a GaAs charge-coupled device (CCD) by charge-transfer control of the electroabsorption in the individual storage wells. One-dimensional modulator arrays may be utilized in both space-integrating and time-integrating correlators operated as incoherent optical processors. In the space-integrating case, one SLM controlled by the input signal is operated in cascade with a second SLM controlled by a reference waveform. This arrangement yields a single-detector output which is the correlation as a function of time. In the time-integrating correlator, the input signal is carried by the light source while a single SLM with a traveling reference wave controls the output intensity to a detector array. The modulator arrays may be operated with the light at normal incidence to a CCD with transparent gates or in a guided-wave mode, where the light propagates beneath the gate electrodes and parallel to the surface. The calculated dynamic range is greater for the guided-wave case because of the greater depth of modulation, although the fabrication and optical coupling are more critical. Space-integrating correlator performance is limited by "bleaching" or well-filling by the modulated light and predicted dynamic ranges are 20 dB for normal-incidence operation and 40 dB for the guided-wave mode. In the time-integrating correlator, saturation of the detector array is limiting, but the 100-percent modulation available in the input optical source yields 35-dB dynamic range for normal-incidence and 55 dB for guided-wave operation.     

液晶空间光调制器相移特性研究

根据计算全息原理和傅立叶变换的位移原理,将液晶显示器作为光学显示元件,通过适当改变显示在液晶显示器上的计算全息图的编码,对液晶空间光调制器进行相移特性系统研究。实验测量表明液晶空间光调制器相移系统具有很高的精确性、可重复性和稳定性,并验证相移系统在同轴数字全息中使用的可行性。     

High-speed spatial light modulator

A high-speed, coherent spatial light modulator is under development. It is based on the coupling of a silicon photodiode and electrooptic crystal. The design criteria and theoretical performance are presented. Optical quality oflambda/20rms atlambda = 500nm over a 1 in aperture has been demonstrated. Submicrosecond write and erase rates are predicted. Heat dissipation limits the predicted continuous rate to 2.5 kHz or higher, depending on required optical quality. Calculated phase MTF is 50 percent at 10 cycles/mm.     

基于空间光调制器的一步相移同轴数字全息

提出了一种基于空间光调制器的一步相移同轴数字全息术,该技术利用空间光调制器相位调制特性一步实现参考光四种相位延迟,获取含有四种相移信息的单幅复合数字全息图。数值模拟和预研实验表明,复合数字全息图经过插值和再现运算后,再现物波中的零级和共轭像被有效地去除,再现图像清晰。相比于时间相移全息术仅能研究静态物体的局限性,基于空间光调制器的一步相移数字全息术可用于实时记录和表征物体动态变化特性,在生物细胞活体观测、粒子场动态测量等领域有着广泛的应用前景和研究价值。     

基于计算机处理的光电混合联合变换相关

对CCD记录的联合变换功率谱进行拉普拉斯算符运算和卷积运算的处理 ,并通过处理后的功率谱直接在计算机中进行傅里叶逆变换获得相关输出。计算机模拟和实验的识别结果均显示这种基于计算机处理的光电混合联合变换相关方法可以有效地抑制相关输出的自相关零级衍射斑 ,增强互相关峰值     

基于液晶空间光调制器的变倍率激光扩束技术研究

由于激光器发出的光束通常在毫米量级,然而在激光测距、激光通信、激光全息等领域中需要较宽的光束,因此需要对激光束进行准直扩束。本文提供了一种基于LC-SLM的变倍率激光扩束方法,利用LC-SLM产生透镜的波阵面。由计算机数值模拟出焦距不同的变焦透镜相位调制图,将其加载到LC-SLM上,利用焦距不同的变焦透镜相位调制图的灰度信号来控制LC-SLM外加电压变化,实现了基于LC-SLM的变焦透镜功能。根据伽利略望远镜形式的扩束系统,本文利用LC-SLM的变焦透镜功能与匹配透镜配合,搭建了基于LC-SLM的变倍率激光扩束系统,实现对激光束的变倍扩束。实验结果表明,该系统实现了2~×~10~×连续变倍率激光扩束。系统结构简单、精度高、响应速度快,具有很大的实用价值。     

基于空间光调制器的多强度测量相位恢复方法

提出了一种基于相位型空间光调制器（SLM）的相位恢复方法。利用相位型SLM快速准确的相位调制特性,对待测物体的物光波前进行相位调制。每次相位调制后,在物光波的频谱面记录下强度分布。运用GS迭代算法,通过频谱面光强信息反演出相位信息,并且提出了内-外层迭代的思想,进一步提高了相位恢复精度。对一维相位光栅进行了相位恢复试验...     

数字全息变焦系统测量液晶空间光调制器相位调制特性

针对液晶空间光调制器(LC-SLM)应用于光信息处理等诸多领域的前提是必须准确测量出其相位调制特性曲线,本文利用全息干涉计量原理和数字全息变焦系统,提出了一种测量LC-LSM相位调制特性曲线的新方法,只需拍摄两幅数字全息图就能获得完整的相位调制特性曲线,并能够消除系统误差,从而降低对光学元件和调试精度的要求,且不需要完成衍射计算。介绍了相关的测量原理,给出了具体的实验测量过程、计算方法,实验结果表明,本文方法具有系统简单、可以消除系统误差和快速的优点。