光导纤维在傅里叶变换红外及拉曼光谱中的发展及应用

本文简要介绍了光导纤维传输光的基本原理,总结了近红外和中红外波长范围的光导纤维的实际应用状况及其近年来光导纤维材料的发展与改进,并对光导纤维在傅里叶变换近红外光谱(FT-NIR)、中红外光谱(FT-MIR)及傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)中的广泛应用作了综述。     

傅里叶变换与小波分析的对比研究

小波是近十几年才发展起来并迅速应用到图像处理和语音分析等众多领域的一种数学工具,是继110多年前的傅立叶(Joseph Fourier)分析之后的一个重大突破,无论是对古老的自然学科还是对新兴的高新技术应用学科都产生了强烈冲击。本文先简单回顾傅里叶变换讨论其优缺点,然后讨论如何克服其缺点和引入窗口傅里叶变换,继而引入小波的基本概念,重点探讨在大多数情况下小波变换优于傅里叶变换的内在原因。     

傅里叶变换在莫尔测偏法中的应用

本文针对非球面莫尔测偏法提出了采用相移技术结合傅里叶变换进行数据处理的新方法,在对莫尔条纹图作二维傅里叶变换后可获取相应于被测表面高度的相位信息,然后用相移来确定该位信息的正负号,以最终正确重构测表面的三维形貌,对有限宽莫尔条纹图因栅线夹角引起的倾斜项误差要用最小二乘法加以剔除,用该法进行了非球面测量。     

光导纤维在傅里叶变换红外及拉曼光谱中的发展及应用

本文简要介绍了光导纤维传输光的基本原理，总结了近红外和中药餐波长范围的光导纤维的实际应用状况及其近年来光导纤维材料的发展与改进，并对光导纤维在傅里叶变换近红外光谱（ＦＴ－ＮＩＲ）、中红外光谱（ＦＴ－ＭＩＲ）及傅里叶变换拉曼光谱中的广泛应用作了综述。     

高分辨率傅里叶变换透镜

在研究傅里叶变换透镜理论的基础上,根据某微粒子观测实验的要求和几何光学像差理论,得出了高分辨率傅里叶透镜的初始参数,分析了系统的消像差方法,并应用ZEMAX软件设计了满足要求的工作波长为532 nm的傅里叶变换透镜。在光机结构设计中,为减少外界环境对成像质量的影响,在频谱面处设计了光阑和低真空腔。工程分析和实验结果表明,抽真空引起的光学间距变化对该系统的成像质量基本没有影响,用目视显微镜法检测系统的分辨率为2.81 μm。该系统可以保持12 h的低真空(100 Pa以下),并且已成功应用于某微粒子观测实验。     

高速高信噪比傅里叶变换光谱仪

本文描述笔者开发的一台工业用傅里叶变换近红外光谱仪。Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ干涉仪因机械结构简单和对信号响应快而被广泛地用于实验室傅里叶变换红外光谱仪,但由于对震动敏感而很少的工业场合下使用。笔者利用扫描透单元中的主动伺服系统降低对环境震动效应的敏感性,利用平行弹簧支撑干涉仪的移动镜来保证耐久性。通过这些措施,能够在震动强度为０．２Ｇ的环境下进行准确操作。这种新型光谱仪响应快－－－数据采集速度快１６个样     

基于傅里叶变换和Gyrator变换的图像加密

基于傅里叶变换和Gyrator变换对图像进行加密。将原始图像和第一个随机相位函数叠加后做傅里叶变换,然后将频域信息减去第二个随机相位函数后得到一个复函数。复函数经过Gyrator变换得到加密图像,将第二个随机相位函数作为相位密钥,同时将Gyrator变换角度作为密钥,由此增大了密钥空间和增强了系统安全性。通过数字方法对图像进行加密,解密过程用光学装置实现。计算机模拟结果表明,该加密方法解密图像质量好,系统安全性良好。     

傅里叶变换光谱仪基本参数的设计研究

傅里叶变换光谱仪基本工作参数的确定是仪器设计水平和应用效果的主要决定因素。本文阐述设计可见区傅里叶变换光谱仪时对其主要工作参数的研究，并给出了设计和实验结果     

基于分数阶傅立叶变换的图像加密研究

介绍了分数阶傅立叶变换理论和基于DFT核矩阵特征分解的分数阶傅立叶变换离散化方法;提出了一种基于分数阶傅立叶变换理论和双随机相位编码技术的图像加密方法,该方法不仅可以有效地对图像进行加密,而且能够准确地再现原图像,恢复后的图像和原图像一致。分数阶傅立叶域双随机相位编码对解码参数误差比较敏感,这样就提高了图像的保密性。最后通过实验验证了该方法的有效性。     

Fractal surface synthesis based on two dimensional discrete Fourier transform

The discrete Fourier transform（DFT） is used for fractional Brownian motion（FBM） surface synthesis in tribology（i.e., contact, sliding, and sealing, etc）. However, the relationship between fractal parameters（fractal dimension and scale factor） and traditional parameters, the influence of fractal parameters on surface appearance, have not been deeply discussed yet. These lead to some kind of difficulty to ensure the synthesized surfaces with ideal fractal characteristic, required traditional parameters and geometric appearance. A quantitative relationship between fractal parameters and the root mean square deviation of surface （Sq） is derived based on the energy conservation property between the space and frequency domain of DFT. Under the stability assumption, the power spectrum of a FBM surface is composed of concentric circles strictly, a series of FBM surfaces with prescribed Sq could be synthesized with given fractal dimension, scale factor, and sampling numbers, but the ten-point height（Sz）, the skewness（Ssk） and the kurtosis（Sku） are still in random, where the probability distributions of Sz and Ssk are approximately normal distribution. Furthermore, by iterative searching, a surface with desired Abbott-Firestone curve could be obtained among those surfaces. An intuitive explanation for the influence of fractal dimension and scale factor on surface appearance is obtained by discussing the effects on the ratio of energy between high and low frequency components. Based on the relationship between Sq and surface energy, a filtering method of surface with controllable Sq is proposed. The proposed research ensures the synthesized surfaces possess ideal FBM properties with prescribed Sq, offers a method for selecting desired Abbott-Firestone curve of synthesized fractal surfaces, and makes it possible to control the Sq of surfaces after filtering.     

基于三维傅里叶变换的胸腹表面测量

鉴于人体胸腹表面三维运动测量在精确放疗等医学领域中的重要应用背景,提出一种三维傅里叶条纹分析与三频时间相位展开相结合的三维傅里叶变换胸腹表面测量方法。投射一幅不同频率三原色余弦条纹组成的图案,每采集一幅图像就能实现相应时刻胸腹表面的三维形状测量;将动态条纹图像序列作为一个三维序列整体,通过三维傅里叶变换并结合三维高斯滤波器提取折叠相位。无干扰时其均方根误差不超过0.005rad,峰谷值误差不超过0.015rad,其抗干扰能力高于二维傅里叶条纹分析和其他胸腹表面三维傅里叶条纹分析方法;通过三频时间相位展开方法进行折叠相位展开,在限定条件下绝对相位的误差不超过折叠相位的误差。理论分析和实验结果表明,本文方法能实现人体胸腹表面的三维动态测量。     

用于傅里叶变换轮廓术的多频光栅设计方法的研究

针对傅里叶变换轮廓术(Fourier transform profilometry,FTP)的实际应用,在介绍FTP的基本原理基础之上,提出了几种多频光栅的设计和实现方法,通过多频光栅的设计,旨在提高FTP的测量精度和速度。     

一种基于傅里叶变换的双级匹配掌纹识别系统

提出了一种基于傅里叶变换的双级匹配掌纹识别系统。首先提取掌面的最大内圆作为识别的有效区域,利用该内圆的半径进行第一级匹配。然后对提取出的区域进行傅里叶变换,统计出频域图像的能量分布模式进行第二级匹配。实验表明这种双级匹配的识别方法实现简单,操作方便,同时具有较快的反应速度和较低的误识率。     

基于傅里叶相位差的抗噪声位移估计算法

提出了一种利用连续图像相位谱的差估计运动目标位移的抗噪声算法。根据傅里叶相移特性,用连续两幅图像相位谱差的周期性变化或剖面的斜率计算图像中运动物体的位移。向量滤波的应用在去除噪声的同时,有效保留了周期性信号在一个周期结束点的跳变性质。分段拟合是从周期性信号中计算斜率的合理方法。本算法在频域估计运动位移,能够克服背景光照变化的影响,克服10％的高斯白噪声,分辨率达到一个像素。     

傅里叶变换数字全息图的记录与 再现及实时化研究

为了有效的记录和再现物体的数字全息图,搭建了以液晶光阀(LCD)为透镜的傅里叶数字全息装置。根据全息理论,分析了傅里叶数字全息的记录、再现及实验原理,并进行了相应的数字图像处理,结果表明,傅里叶变换数字全息再现算法简单,缩短了再现周期,可实现准实时化。并成功应用傅里叶变换全息来对字母和数字进行实时相干识别。     

CCD的非线性效应对改进型傅里叶变换轮廓术的影响

在傅里叶变换轮廓术中 ,由于 CCD探测器光电响应的非线性 ,将在测量中引入高次项 ,从而对相位的求解造成较大误差 ,通过理论的推导定性地解释了误差的来由 ,并用计算机进行了模拟计算 ,最后提出了减小误差的方法