保偏光纤偏振轴方位探测方法

保偏光纤偏振轴方位的探测和对准是保偏光纤耦合、连接及制作保偏纤维器件的前提.基于保偏光纤的物理特性和应力结构特征,本文分析了各种保偏光纤偏振轴方位探测和对准方法的原理和特点,讨论了该技术方法的现状和趋势.     

保偏光纤自动化定轴方法研究

以保偏光纤自动化定轴设备研制为目标,通过理论分析及仿真结果对偏振主轴检测方法(POL)在不同像平面上的光强分布特性进行了研究,提出了基于五点特征的改进POL方法,并建立了POL特征随观测平面位置变化的规律。通过在对轴平台上的实验,验证了本文的仿真结果及改进方法。结果表明该方法比传统采用中心光强检测的POL方法具有更高的精度及分辨率,适合应用于自动化对轴设备。     

基于Faster R-CNN的保偏光纤偏振轴检测方法研究

针对基于端面成像的偏振轴检测方法光照鲁棒性不强、无法同时检测多根保偏光纤偏振轴的问题,提出一种基于Faster R-CNN的检测方法.训练Faster R-CNN神经网络模型,通过参数调优增强了应力区识别的鲁棒性,采用基于Zernike矩算法对应力区边缘点进行亚像素级定位以提高测量精度,分析了测量精度与误差的关系.仿真与实验表明,该方法的测量精度达到±0.1°,在增强光照鲁棒性的同时实现了对多根保偏光纤偏振轴的检测.     

保偏光纤偏振耦合连接的快速高精度匹配方法

采用琼斯矩阵方法分析了光纤的两个偏振分量间的相位差Δφ和结点两边偏振轴的旋转角度θ对输出消光比P的影响,并根据两个互相垂直的检偏器输出光强度比值P′在输出偏振主轴附近具有与输出消光比P相同的变化特性,证明了结点两边达到完全偏振匹配时消光比P不随Δφ变化.通过在管状压电陶瓷(PZT)上施加正弦型驱动电压来对光纤的两个偏振分量间的相位差Δφ进行周期性调制,当改变θ角时测量到P′不随时间变化,表明结点前后偏振匹配.理论分析和模拟实验结果表明,偏振匹配精确度可优于0.01°.     

基于双光束光源的保偏光纤定轴方法研究

现有保偏光纤侧视成像法多依赖于某特定形貌光强分布,对成像面位置调整要求高、通用性差。为了提高保偏光纤定轴灵敏度、增加方法的通用性、提高定轴稳定性,采用双光束光源取代单光束光源对保偏光纤进行侧视成像的方法,改变了以往通过调整成像面寻找特定形貌光强分布的思路,并进行了理论分析、仿真模拟和实验验证。结果表明,采用双光束光源进行侧视成像时,光强分布成双峰型,选择双峰光强值之和为特征值,建立特征值与偏转角度的对应关系,利用互相关分析可对偏转角进行确定,该方法不仅保持了透镜效应侧视法适用成像面范围广的优点,而且定轴灵敏度平均优于单光束光源侧视成像定轴法11.88%。该研究具有良好的实用前景。     

基于图像处理的保偏光纤偏振轴高精度检测法

通过CCD显微成像系统采集Panda型保偏光纤的截面图像,利用基于Hessian矩阵的亚像素精度边缘检测算法提取两应力圆边缘线点,进行椭圆拟合后过两椭圆中心连线得到偏振轴轴线,实现了偏振轴轴线的自动识别及与已知键定位轴相对角度的自动检测。实验结果表明,在均值为0、方差为0.5的高斯噪声下,本文方法仍可保证偏振轴角度的检测偏差未超过±0.3°,并对真实光纤截面图像的处理具较好的鲁棒性。     

保偏光纤器件的对轴角度分析与测量

理论推导了保偏光纤(PMF)对轴角度、起偏器起偏角与相干域检测信号的关系,仿真分析表明,对轴误差越大,引起的偏振耦合越大.根据白光干涉原理,采用Michelson干涉仪光程补偿的方法,实验研究了偏振耦合强度与对轴角度之间的关系,并根据测量的耦合强度数据计算出对轴角度.     

基于五指型光强分布的保偏光纤定轴方法

保偏光纤偏振主轴的精确定位是保偏光纤应用中的关键技术之一。文中在观察到保偏光纤侧视图像的光强分布呈五指型的实验基础上,提出了一种用于保偏光纤定轴的新方法,即五指型光强分布特征值判断法。实测表明,用于保偏光纤定轴时,在0°附近,与现有的其它定轴方法相比,五指型光强分布特征值判断法的特征更明显,提高了定轴的灵敏度。此新方法可用于制作保偏光纤器件时,在0°附近的高精度定轴。     

基于特征点的快速匹配算法

为了实现快速、高精度的图像匹配,将基于灰度的图像匹配技术与基于特征的图像匹配技术相结合.定义了一种灰度值特征.并提出一种基于图像灰度值特征点的快速匹配搜索算法.该算法利用得出的灰度值特征点作为搜索依据,改变了传统匹配方法遍历性质的搜索策略.由于特征点的选取对噪声和灰度值的线性变化具有一定的"免疫性".因此对灰度值不均匀的图像匹配问题同样适用.该算法在大大提高匹配速度的同时兼顾了匹配精度,实现了高效率、高精度的图像匹配.通过实验,证实了该算法的快速性和准确性.     

匹配型熊猫光纤的相衬法定轴技术的仿真分析

从匹配型熊猫光纤的结构及相衬显微技术物理图像出发 ,建立起仿真数学模型 ,计算机仿真了相衬法定轴技术。仿真数学模型考虑了匹配型熊猫光纤的应力折射率分布、相衬成像原理、光纤在物镜观察面上的相衬成像偏差等物理图像。计算机仿真分析得到了相衬法确定匹配型保偏光纤双折射光轴的光强特征图像。仿真结果与实验得到的光强图像相符合。此方法已成功地应用于定轴实验 ,定轴分辨率小于 2°     

基于模板匹配和特征点匹配相结合的快速车牌识别方法

介绍了一种简单易行的车牌识别方法。对于车牌灰度图像进行滤波去噪后先用峰谷法二值化，再用垂直投影法进行分割，最后进行模板匹配，并用特征点匹配对几组易出错的字符进行检查，从而得到车牌号。     

长周期光纤光栅三层结构折射率梯度响应特性研究

基于模式耦合理论和传输矩阵法,使用三层结构圆光波导模型对长周期光纤光栅(LPFG)包层模(HE14)的响应特性进行仿真和分析。通过对比分析外部环境折射率呈梯度分布时与呈均匀分布时的LPFG透射谱,发现谱线中除了损耗峰发生漂移以外,主峰左侧旁瓣深度增加,主峰右侧旁瓣深度减小,且随外部环境折射率的升高,这种变化趋势愈加明显,分析了透射谱发生相应变化的原因。研究结果对使用LPFG进行折射率梯度传感设计具有一定意义。     

基于区域选择和特征点匹配的图像配准算法

提出了一种新的基于圆形区域和Harris角点检测的图像配准算法.该方法采用Harris算子检测特征点信息,自动选取有效特征点,充分利用圆形区域的旋转不变性和互信息量最大原则进行特征点匹配,避免了传统的图像配准算法计算数据量过大、特征点匹配不准确等问题.仿真结果表明,该方法能在27.8 s内完成配准过程,优于传统的图像配准方法;在旋转角度上有0.07°的误差,但并不影响平移距离的正确配准.     

一种新的基于梯度特征的快速相关匹配算法

文中定义了一种基于梯度纹理的新特征,并以目标模板与实时图像的新特征差异为相似性度量,提出了一种新的相关匹配算法。与工程上常用的MAD相关匹配算法相比,本算法相似度曲面更尖锐,匹配时间短,置信度高,适合应用于红外图像实时跟踪系统中。实验结果表明了该算法的有效性和优越性。     

基于特征参数匹配的雷达辐射源识别方法研究

对常用特征参数匹配方法的优缺点进行了分析,重点对灰关联分析法无法处理匹配数据为区间的情况进行了改进,提出了改进的灰关联分析法.该方法通过改进差序列求解过程,扩充了灰关联分析法对特征参数描述为区间情况的处理能力,引入加权平均求取关联度能反映各特征参数的重要性差别.仿真结果表明该方法较其他方法有更好的识别率,并对侦察参数缺省的情况有较强处理能力,说明改进方法是可行且有效的.     

基于特征点匹配的多视图像校正

多视图像的校正是提高3DTV观看质量的关键步骤之一。现有的图像校正算法大多是双目或三目相机校正,对于平行或弧形相机阵列的多视图像校正的研究较少,而且受相机标定参数和相机间距的影响较大。文章提出了一种对未标定的多目相机图像进行校正的方法,通过寻找匹配特征点,依据匹配点垂直视差的关系计算校正变换矩阵,用以对原图像进行校正变换。实验结果显示,图像间的垂直失配大为减少,校正后的图像能够提供良好的立体视觉主观测试效果。     

基于薄膜振动模型的曲线匹配方法

提出了一种基于薄膜振动模型的仿射不变曲线描述子.本文针对两种类型的曲线匹配进行研究:若尔当曲线和开曲线.对于若尔当曲线,首先将若尔当曲线进行标准化,消除仿射畸变对曲线匹配的影响,然后应用有限元方法在标准化曲线的区域内求解Helmholtz方程的本征值构造曲线描述子;对于开曲线,首先应用欧氏距离变换对开曲线建立窄带模型形成封闭区域,然后提取窄带的若尔当曲线代替原开曲线,最后利用若尔当曲线匹配的方法提取曲线描述子,实现开曲线的匹配.用图像库中的图像和真实图像进行实验,结果表明本文方法要优于现有的傅里叶形状描述方法和Zernike矩描述方法.