动态散斑相位的希尔伯特变换分析方法

为了精确地测量物体表面的动态形变过程,提出了 一种基于希尔伯特变换的相位分析方法。形变过程通过连续采集的散斑干涉图序列来记录和 分析,动态散斑的二维相位分布通过逐点希尔伯特变换和整幅 干涉图的相位展开相结合的方法获得。在时域中,将成像器件的各个像素点视为独立的探测 单元,得到了 包含形变信息的一维时域干涉信号,在去除干涉信号的背景强度之后,利用希尔伯特变换和 三角变换相结合 的方法提取相位差以避免干涉信号调制强度波动所带来的影响。在空域中,使用傅里叶相位 滤波器进行去 噪处理,并通过基于离散余弦变换(DCT)的相位展开得到连续相位分布场。对橡胶板的动态 形变进行了实时测量, 获得了不同形变时刻的相位分布图,其中单幅可分辨的最大条纹数为26,对应的形变测量最 大值为6.92μm。实验结果显示:本文方法计算简单,易于实现,适 用于动态散斑的相位分析。     

串行Turbo编码连续相位调制

为了降低连续相位调制（CPM）系统的解调门限,减少复杂编码给系统带来的运算开销,保证系统结构简单高效,提出一种适用于CPM调制方式的串行Turbo码方案。该方案利用CPM调制本身的累加结构作为串行Turbo码的内码,利用卷积码作为外码。仿真表明,该方案的误码率优于并行Turbo编码CPM约3dB。     

卫星测控侦察中相位编码信号的调制识别

针对卫星测控链路中常用的数字调相信号BPSK、QPSK、OQPSK（偏移QPSK）和UQPSK（非平衡QPSK）的调制识别问题，提出了基于二阶矩和相位差统计特性的分类算法。该方法首先以二倍码速率对复基带信号进行采样，然后利用能量归一化的二阶矩的模和相邻样点相位差绝对值的统计特性，分两个等级实现对这四种信号的分类。分析了载频偏移、相位误差以及成形脉冲对分类算法性能的影响，并通过计算机仿真验证了算法的有效性。     

散斑调制用于提高体全息相关器的识别率

体全息相关器能够进行快速的光学并行相关识别．但是在相关识别的过程中，页间串扰导致相关结果中旁瓣太多，影响了相关峰的判断，大大降低了相关器的识别准确率。为了抑制旁瓣．对传统的体全息相关公式中所产生串扰的因子进行了分析，引入了随机函数的自相关函数作为调制因子对公式进行修正．可以实现在水平方向和竖直方向同时抑制旁瓣．抑制效果与全息图的厚度无关。并提出在相关器的物光光路中物的前方放置随机相位器，实现对物函数的散斑调制。理论分析、数值计算及实验结果表明．该方法可以抑制旁瓣．突出相关峰．提高体全息相关器的识别准确率和通道密度。     

电子散斑干涉场的空间调制与解调技术

提出了偏转物体实现电子散斑干涉（ESPI）条纹调制的新方法。当物体有微小偏转时可形成等间距的干涉条纹,从而形成载波条纹。物体加载后,该条纹受物体变形的调制而发生弯曲变形。采集物体变形前后的条纹,利用Fourier变换法,可解调出变形场的位相,从而实现物体变形场的精确测量。对偏转物体方法的调制机理进行了理论分析,并利用中心加载周边固定圆盘进行了典型实验。结果表明,该方法能够高质量地调制ESPI场,求解位移场。     

动态主观散斑的时间相关性研究

根据散射屏移动时动态主观散斑时间相关公式,分析了成像系统主要参数对动态主观散斑时间相关性的影响：一般情况下屏表面参数对散斑的时间相关性影响较小;激光光斑大于成像系统物面分辨斑时,散斑的时间相关性由透镜孔径大小决定;激光光斑小于成像系统物面分辨斑的尺寸时,减小激光光斑尺寸能减弱散斑时间相关性。对于以上结果进行了相关的理论模拟和部分实验验证,通过模拟发现,激光光斑小于成像系统物面分辨斑时,散斑时间相关长度和光斑尺寸大小成正比。结论对于激光投影系统中利用时间平均进行的散斑抑制具有指导意义。     

基于立方型相位板调制的波前编码图像恢复

针对立方型相位板对光瞳调制具有非旋转对称性及实际相位板方位测试困难从而导致实际波前编码系统后续图像不能准确恢复的问题,提出了以灰度梯度向量模方和为判据的等增量旋转调整点扩散函数(PSF)的维纳滤波方法。对于手持式裂缝检测波前编码系统的图像恢复,以ZEMAX软件设计得到的PSF为基础,根据立方型相位板PSF的旋转性质,进行旋转增量修正,并使用循环边界的方法消除截断振铃效应,来提高图像恢复的质量。实验表明,改进算法可以有效地修正系统的PSF,对波前编码实际系统图像的恢复有很好的适用性。     

基于相位分析的散斑图像位移测量算法

通过对数字散斑图像位移测量方法和激光散斑图像特点的研究,提出了一种利用数字散斑图像进行位移测量的新方法:同频率相位比较法.该方法把移动前后的激光散斑图像像素分别在X、Y方向上叠加,对叠加后的一维序列进行频谱分析,找出同一频率的信号的存前后两幅散斑中的相位偏移,然后通过统计分析求解激光散斑图像的位移.大量实验证明,上述算法可行,不使用插值法即可求解亚像素级位移,并能大幅度提高位移测量速度.     

雷达相位编码信号的脉内调制特征分析

以二相编码和四相编码信号为例,提出了在低信噪比条件下对雷达相位编码信号进行脉内调制特征提取的算法,计算机仿真、实验室和外场测试的结果证明本算法确实有效.     

正弦脉冲宽度调制条纹结合相位编码条纹的三维测量方法

提出了正弦脉宽调制和相位编码结合的一种三维形貌测量方法。这种方法离焦投影编码的两种条纹到被测对象上,使用相移算法,由正弦脉冲宽度调制条纹得到截断相位,由相位编码条纹解码得到条纹级次,从而恢复测量对象的三维形貌。实验结果证明了该方法有两个优点:(1)轻度离焦滤除了谐波从而能降低测量误差;(2)基于相位的编码方式能测量表面反射率不一物体。     

数字散斑的边缘相关测量法

利用数字激光散斑图像测量物体的形变和微小位移是一种新兴的非接触测量方法,为提高测量速度,通过对数字散斑相关测量方法(DSCM)和激光散斑图像的特点进行研究,提出一种针对数字散斑图像的边缘相关测量法(DSMC)。该方法把移动前后的激光散斑图像像素在单方向上求和,使整幅图像的能量集中在边缘上,然后使用边缘上所形成的一维数列,通过插值和相关的方法求解激光散斑图像的位移。而激光散斑图像的位移可以反映出物体的位移或形变。理论和实验证明了该算法可行,可以大大节省数字散斑相关测量中数据处理的时间而不影响计算精度,因为此算法的运算精度主要取决于插值点的个数和散斑图像自身的综合误差。     

自动相位步进技术在电子条纹干涉测量中的应用

采用闭环增益转换技术，通过一个同步信号或选择一个恰当的反馈环路参数，可得到一个连续的相位步进，实现自动相位步进在光纤光学中电子条纹干涉。这种技术既可用于单点也可用于图像结构的测量。     

CPM中相关同步技术的研究

针对连续相位调制系统,提出了一种利用相关器来辅助实现同步的方法,分为差分相关、绝对相位相关两种方法.通过MATLAB仿真,分析了两种相关方法的性能.在性能最佳的基础上,提出了一种利用FPGA实现的简化算法,节省了FPGA芯片的逻辑资源,使相关器的FPGA有效实现变为可能.     

显微数字散斑相关测量新型薄膜的力学性能

利用显微数字散斑相关方法(DSCM)对新型高分子薄膜材料力学性能进行了研究。通过实时获取高精度的变形位移场,得到应变场与力学性能之间的关系,实现了新型高分子薄膜的力学性能分析。利用该方法对聚酰亚胺-二氧化硅合成薄膜进行面内位移测量,由薄膜的应力-应变曲线完成了薄膜材料的弹性模量测量;将离面位移的测量转化为面内位移的测量,对聚氨酯-钛酸钡复合高分子材料的电致伸缩应变进行了测量,从而获得电致伸缩系数,实现了材料的电致伸缩性能分析。采用亚像素搜索和曲面拟合相结合的方法进行数据处理,并对结果进行了分析。研究结果表明,数字散斑相关方法为研究新型薄膜材料动静态力学性能与物理性能提供了一种有效的、可行的方法。     

基于数字散斑的弯管残余应力测量系统的误差分析

针对基于数字散斑相关法(DSCM)的残余应力测量系统,分析了影响系统精度的主要误差因素,并根据各个误差因素的形成原理,提出了减少或去除误差的方法。通过实验数据的对比,验证了误差因素对测量系统的影响,同时验证了所给出的减少误差的方法的可行性,为基于数字散斑相关法的测量系统的误差分析提供了有益的参考。     

用散斑照相法诊断焊弧温度场

根据散斑照相和电弧等离子体物理学原理，研究了诊断氩气焊弧温度场的新方法。并给出氩气焊弧温度场中某一截面的温度和电子密度分布。     

基于梯度法的数字散斑图像相关亚像素搜索算法

数字散斑图像相关法是对全场位移和应变进行测量的十分有用的无损检测技术.设计精确的亚像素搜索算法是提高测量精度的关键问题.研究了数字散斑图像相关技术的基本原理,在梯度法的基础上,提出了一种基于梯度法的变步长的亚像素搜索算法并应用到相关搜索中,通过对模拟散斑图的位移分析证明了该算法的可靠性和稳定性,并对刚体平移实验进行了测...     

一种用相位调制实现光标记的产生和提取新方法

本提出了一种用相位调制实现光标记产生和提取的新方法,分析了这种方法的原理,设计出产生和提取光标记的试验框图。     

一种用于版权保护的随机相位量化编码方法

基于传统的随机相位编码技术，提出了一种新的相息图量化编码方法。该方法采用条码编码技术和数制转换原理，将编码得到相息图的高阶量化信息映射为二值矩阵，并进一步打印制作成二值的防伪标签，不但可以实现文本内容的自动录入，同时也提高了传统随机相位编码技术解码图像的信噪比。计算机仿真与光学扫描实验表明，该方法具有认证过程相对简单、解码图像信噪比高、成本低和防伪性能好等优点。