基于任意正多边形孔径的菲涅尔衍射

在基尔霍夫衍射公式的基础上,通过模拟仿真研究了任意正多边形小孔的菲涅尔衍射规律.首先利用Matlab中的for循环给出衍射平面的球面波复振幅分布,再利用函数graythresh和im2bw读取Photoshop绘制的小孔图像得到孔径函数; 然后通过函数fft2对点扩散函数和衍射平面的复振幅分布与孔径函数的乘积进行傅里叶变换; 最后利用函数ifft2对输出频谱做傅里叶逆变换,从而得到衍射条纹分布.研究结果表明:在正多边形各边的垂直方向上,衍射条纹清晰; 在各角的方位上,衍射呈条带分布(正多边形边数为奇数时为     

全息光栅衍射的傅里叶频谱分析

本文运用傅里叶光学的理论对全息光栅衍射的频谱进行了严格的数学推导,并对自己在简易全息台上拍摄的正弦型、非正弦型、正交型、复合型光栅衍射产生的频谱进行了分析。从而更直观地反映了傅里叶变换的原理。     

图像条带噪声的去除方法

针对传感器平台等条件下产生的图像条带噪声,提出了空间域滤波和频率域滤波相结合的去噪方法。条带噪声具有准周期性,噪声对应于其图像的傅里叶频谱中出现的亮点。基于这一原理,首先对带有条带噪声的图像进行傅里叶变换,并检测亮点所在的位置,然后在空间域对噪声图像进行开关中值滤波,并对滤波结果进行傅里叶变换,最后将噪声图像的频谱中噪声对应的区域用相应的开关中值滤波图像频谱区域进行替换,对替换后的结果进行傅里叶逆变换得到去噪声图像。仿真结果表明,采用空间域滤波和频率域滤波相结合的去噪方法比采用空间域滤波和频率域滤波能够取得更好的去噪效果。     

相干组束自成像腔腔型设计理论研究

为了更合理地设计光纤组束谐振腔,针对自成像共振腔,用傅里叶光学理论对其进行了分析,并讨论了3种关键元件——傅里叶透镜、滤波器与输出镜的选取方法;提出了用MATLAB进行数值模拟进而得出空间滤波器透过率函数的计算方法.并以2个半径为55 mm且相距为240 mm的圆形光场为例,模拟了经过傅里叶变换后频谱面上的振幅分布和相位分布情况,通过比较相位,得到了两光场的同相位分布图像.同时,根据矩阵传输理论对腔体进行了分析,得到了自成像无源共振腔稳定振荡的必要条件,及振荡光光纤耦合效率最高的条件.     

小波分解法在钨极氩弧焊熔池面形重建中的应用

为了解决傅里叶变换轮廓术重建熔池三维面形遇到的频谱混叠困难,研究了二维小波变换原理,采用图像二维小波分解的方法对熔池图像进行多尺度分解,重构熔池的背景图像,滤除频域中的零频成分,解决了零频与基频的混叠问题。利用小波分解法结合傅里叶变换轮廓术较好地实现了基频信息的提取与熔池的表面重构,提高了傅里叶变换轮廓术的测量范围。     

压缩编码孔径红外成像超分辨重建

为了利用低分辨率红外探测器获取高质量图像信息,对基于频谱面的压缩编码孔径成像方法和超分辨率图像重建算法进行了研究。首先,在频谱面加入孔径编码器,通过傅里叶变换对采样图像信号进行编码压缩。然后,利用光学成像系统的分片光滑性,实现信号在傅里叶变换域的稀疏表示。最后,提出了两点步长梯度法与自适应非单调线搜索策略相结合的梯度投影并行加速算法,用于完成对稀疏信号的超分辨重建。实验结果表明,该算法能够以远小于原始信号的数据量重建出高分辨率图像信息。     

数字图像信息安全保密方法研究

提出了一种基于傅里叶变换域的图像信息隐藏方法,将图像用其在傅里叶变换域内的结果保存,读取时经过傅里叶逆变换进行图像的显示,但在这个过程中,为了避免他人通过做相应的逆变换读取到图像的真实信息,在存储傅里叶变换的结果时,将对数据做了一个置乱处理,这样通过简单的傅里叶逆变换是无法获取到原始图像,从而达到了对数字图像信息加密和隐藏的目的。仿真实验结果表明,该方法的信息隐藏和保密能力较大,且算法简单易行。     

有限变形激光频谱图像的计算机自动分析

在S－R和分解定理和Fourier光学理论的基础上,提出了一种使用计算机对有限变形激光频谱图像进行自动分析的新方法。文中首先给出了有限应变和平均整旋角与反映频谱图像变化的几何参数之间的定量关系,然后着重介绍了与谱图像分析有关的数字化、分割、特征提取和分析算法等重要的图像处理过程,最后给出圆环受径向荷载大变形实验的分析实例。研究结果表明这一新方法特别适合于测量有限变形。     

加窗离散傅里叶变换测频分辨率研究

讨论在利用加窗离散傅里叶变换进行谱分析时 ,信号复频谱的相位及离散傅里叶变换的抽样性质对测频分辨率的影响 ,并对传统的加窗离散傅里叶变换频率分辨力定义进行了扩展和修正 ,给出了几种常用窗函数的频率分辨率数值 .计算机仿真和工程设计都证明了分析结论的正确性 .     

矩孔夫琅禾费衍射的解析解和数值解

通过对衍射屏透光函数进行二维傅里叶变换和离散型快速傅里叶变换,分别得到矩孔夫琅禾费衍射的光强分布的解析表达式和数值结果。然后借助Matlab软件强大的作图功能实现了两种情况下光强分布的可视化仿真,具体分析了衍射图像随矩形孔径大小的变化情况。最后通过将数值解和解析解直接比较,指出提高数值解图像分辨率保证结果有效可靠的关键性因素是对输入信号进行适当的补零。     

用波前相因子判断法分析单缝的衍射场

为了研究单缝的衍射场,采用波前相因子判断法并考虑到孔径的影响,分析单缝衍射场所含成分及衍射场的积分表达式,导出像面衍射场的振幅分布公式及光强分布公式。并绘出了像面衍射场振幅分布和光强分布图。结果表明该研究为单缝的夫琅禾费衍射场的分析提供了一种新的分析方法。     

衍射的平面波理论

本文介绍衍射的平面波理论,证明在菲涅耳和夫琅和费衍射条件下,由平面波理论和球面波理论得出的结果完全相同,并且以Talbot效应为例说明平面波理论对于某些衍射现象的解释和对傅里叶光学的理解是特别重要的。     

红外脉冲激光测距仪发收光轴一致性测试方法研究

脉冲激光测距中激光发射、接收光轴一致性是其测距性能的保障。针对红外激光测距仪发、收光轴一致性的检测任务,设计了一种基于离轴式大口径平行光管的测量系统。当测量发射光轴时,激光经离轴抛物面反射镜反射后,再经平面反射镜反射汇聚到位于焦平面上的上转换板上,形成可见光光斑,求出光斑中心,以该位置表征激光发射轴;保持焦平面位置不动,将上转换板换下。将自发激光衰减反馈模块的光纤输出端子安装到焦平面定位框上,可以测得脉冲激光测距仪的激光接收轴。计算可得出发、收光轴的偏差角,测试精度为0.05mil。     

菲涅耳衍射与夫琅和费衍射相互转化研究

就菲涅耳衍射与夫琅和费衍射的相互转化条件和实验方案进行了分析 ,在夫琅和费衍射的 5种装置中 ,如果把它们的远场条件、物象关系、焦面关系加以破坏 ,则夫琅和费衍射随即转变成菲涅耳衍射 ;就远场接受装置的夫琅和费衍射转变成菲涅耳衍射的实验现象进行讨论 ,并用实验方法进行验证 .     

Physical modeling of failure process of the excavation in horizontal strata based on IR thermography

In order to capture the mechanism of roadway instability in deep mines, a new approach of Physically Finite Elemental Slab Assemblage (PFESA) is proposed in order to construct a large-scale physical model simulating the geologically horizontal strata. We carried out physical modeling on the deformation and failure processes of roadways subjected to a plane loading scheme. Our laboratory tests were based on work which incorporated infrared (IR) detection, IR radiation temperature (IRT) statistics, image feature extraction and 2D Fourier transformation, from resulting thermographies. The IRT characterizes the mechanical responses from the roadway after loading with two stages, i.e., IRT evolving at higher levels corresponded to shallow mining (≤500 m) during which the roadway deformed gradually (referred to as the "steady deformation stage"); IRT evolving in a quasi-cyclical manner with multiple peaks corresponded to deep mining (800-2600 m), in which the failure mode for the roadway are dominated by breakage and collapse (called the "unsteady deformation stage"). The IR images and 2D Fourier spectra illustrate detailed informa-tion in terms of initiation, nucleation and coalescence of the damage to rock masses and the eventual failure of roadways subject to external loading.     

双外平面图的全染色

双外平面图是一个平面图,它可以嵌入到平面上并使得它的顶点出现在两个面的边界上。设G是一个双外平面图,V（G）,E（G）,F（G）分别为双外平面图G的点集,边集和面集。G的全色数XT（G）是使得V（G）UE（G）中的任意两个相邻或相关联的元素间均染不同颜色的最少颜色数。本文证明了对最大度为6的双外平面图,全色数是△（G）＋1,其中△（G）为G的最大度数。     

基于FFT的衍射现象计算机仿真

通过分析光学中衍射的数学模型,在傅里叶变换光学的基础上,采用Matlab中的FFT工具对衍射实验现象进行计算机仿真,该方法能够直观地展示衍射这一复杂的物理现象,并可针对任意的衍射屏快速给出衍射图样。     

部分同谱共轭分子

本文根据群论和收缩定理,在 HMO 骨架内详细地讨论了部分同谱分子的性质,提出了膺对称面的概念并用例子加以说明,研究了顶点权和边权的意义,讨论了三顶点链图。这种图表示了无数个部分同谱分子收缩的结果。本文建议了构造部分同谱分子的扩展法,用三个简单的部分同谱图为例,说明了这种方法的应用。