利用全息透镜阵列实现多通道分数傅里叶变换

提出利用全息透镜阵列来实现多通道分数傅里叶变换技术。分析了全息透镜阵列的制作原理,对多个物体实现了分数阶次各不相同的多通道分数傅里叶变换,并与光学透镜实现的实验结果进行了比较,两者的分数频谱互相一致。这种技术在多通道光学信息处理系统及多目标图像识别系统等方面有非常重要的应用。     

分数傅里叶变换的无透镜光学实现

利用球面波照射物体的自由空间非涅耳衍射,完成任意级次分数傅里叶变换的无透镜光学实现,给出了不同条件下远透镜模式基本参量的选择法则及其分类傅里叶变换的数学表达,计算机模拟实验证明了结论的可靠与可行。     

基于基本光学单元的分数傅里叶变换算法

提出两种分数傅里叶变换数值计算新方法。本文用分数傅里叶变换描述信息在光学系统中的传输过程 ,分别基于分数傅里叶变换与菲涅尔变换之间联系和基于基本光学单元 (薄透镜及其组合 )实现分数傅里叶变换。该算法与光传输物理过程有着直观的联系 ,计算时光学系统的焦距、距离等参数可调。避免了传统算法中“变换核”等复杂计算 ,便于计算复杂光路和缩短计算时间。以三种飞机 (及字符 )光学模式识别实验为例 ,给出了空域 -频域变换混合光路的计算流程与结果     

双随机相位不对称分数傅里叶变换计算全息

提出了双随机相位不对称分数傅里叶变换计算全息.首先用一随机相位函数乘以输入图像信息,然后沿x方向实施α级次的一维分数傅里叶变换,再乘以第2个随机相位函数,最后沿y方向实施β级次的一维分数傅里叶变换.采用迂回位相编码法对变换后的结果编码,绘出计算全息图.为了恢复原图像,需要知道变换级次和随机相位函数.利用这种方法进行图像加密,使加密图像的密钥由原来两重增加到四重,从而提高了系统的保密性能.     

会聚球面波照明下由菲涅耳衍射实现分数傅里叶变换

提出了在会聚球面波照明下,用菲涅耳衍射实现分数傅里叶变换的光学装置。定量得出了为实现分数傅里叶变换系统结构参数应满足的条件。分析表明,利用该系统可实现任意阶分数傅里叶变换。     

分数傅里叶变换计算全息图

提出了分数傅里叶变换计算全息图 (FRTCGH)。采用分数傅里叶变换的快速算法和罗曼Ⅲ型迂回位相编码方法设计并制作了一个物体不同分数阶的分数傅里叶变换计算全息图 ,用罗曼Ⅰ型分数傅里叶变换光学系统再现原物体 ,得到了物体清晰的像。分析了FRTCGH和再现图像随分数阶变化的规律 ,讨论了分数傅里叶变换计算全息图与菲涅耳计算全息图之间的关系。     

复数阶分数傅里叶变换的光学解释

基于分数傅里叶变换的级联性,将变换级次由实数扩展到复数,获得了复数阶分数傅里叶变换的定义,推证了分数傅里叶变换的帕赛瓦尔定理,分析了其与吸收介质内部光传过程的等效性,诠释了复数阶分数傅里叶变换的物理机制,计算机模拟实验验证了结论的可靠性。     

光学分数傅里叶变换的转动定理

确定了极坐标系下光学分数傅里叶变换的解析表达方式,证明了光学分数傅里叶变换的转动定理,揭示了光学分数傅里叶变换具有的转动不变性质,充实了光学分数傅里叶变换有关转动问题的基础理论.计算机模拟实验证明了结论的可靠与可行.     

用光信息处理方法对分形图象实现分数傅里叶变换

用光学方法成功地实现了雪花分形的分数傅里叶变换 ,采用掩膜板遮挡的方法对分形图形的分数傅里叶变换谱及自相似结构进行了研究 ,并与常规傅里叶变换频谱作了比较 ,提供了用光学方法实现分形图形分数傅里叶变换的方法 ,对光学信息处理具有实用价值     

单透镜成象的分数傅里里叶变换分析

利用描述光波傍轴传输的光学分数傅里叶变换基本关系式,对单透镜系统进行分析,结果表明,单透镜系统可实现任意阶分数傅里叶变换,Lohmann第一类光学分数傅里叶变换装置是其特例,单透镜成像过程是进行阶次为π的分数傅里叶变换,进一步表明光学分数傅里叶变换的物理实质是光波的菲涅耳衍射。     

数字图像处理在光学相关识别中的应用

光学模式识别信息处理容量大,运算速度快,但精度不高,存储不灵活,不易判断控制和分析.联合变换相关器在光学图像相关识别中得到了广泛的应用.为提高联合变换相关器的性能,将数字图像处理技术引入光学相关识别中,主要体现在对联合图像进行预处理以及对联合功率谱的滤波处理.详细阐述了国内外常用的联合图像预处理算法和功率谱滤波算法,并对这些算法在光学相关识别中的应用效果进行了比较研究.     

分数相关尺度畸变不变模式识别特性研究

从理论上分析了分数相关的分数级次对相关输出面能量分布的影响 ,利用数值模拟方法 ,对分数相关尺度畸变不变模式识别特性进行了深入的讨论 ,并与传统相关器进行了比较。结果表明在尺度畸变不变模式识别中 ,分数相关方法比传统相关方法有着更强的识别能力     

在联合分数傅里叶变换相关器里用分数级滤波后的性能分析

通过理论分析和计算机仿真研究了联合分数傅里叶变换相关器经过分数级滤波处理后的相关特性.结果表明处理后的联合分数傅里叶变换相关器的相关性能与未处理的联合分数傅里叶变换相关器的相关性能相比有了较大的改善,提高了目标探测的灵敏性.     

基于分数阶微分与独立分量算法的红外图像边缘提取

探讨了基于分数阶微分增强和独立分量分析在红外图像边缘提取上的应用.首先,从数字图像分数阶微掩模及其运算规则出发对红外图像进行增强.然后,基于信息最大化算法对自然图像进行迭代训练,得到ICA所需的基函数.最后,运用独立分量算法对增强后的红外图像进行边缘提取.实验结果表明,分数阶微分在增强红外图像灰度变化不大的平滑区域中的边缘特征效果明显,而ICA算法做边缘提取即使在有噪声的情况下也能较好地提取红外图像的边缘特征.     

基于小波多尺度综合的低对比度目标识别

光电混合联合变换相关器能够对目标进行自动探测识别和跟踪。为使联合变换相关器对低对比度目标进行有效探测与识别,提出了一种基于小波多尺度综合的边缘提取新方法,对输入图像进行预处理。计算机模拟实验和光学实验证明,该方法使相关器在输入图像对比度低、信噪比较低时仍然能够产生较强的相关峰输出,扩展了光电混合联合变换相关器的应用范围。     

一种粒子群优化原型模式修正力度的协同分类方法

协同模式识别是一种有着抗噪声、抗缺损、强鲁棒性等诸多优良特性的模式识别方法,其中原型模式的选取模式识别结果有着决定性的作用,其选取直接决定着模式识别的结果和效果,各种方法中信息反馈修正的方法能获得较的效果,但易出现信息饱和的问题;提出了一种粒子群优化修正力度的处理机制,能有效改善此问题,获得最优原型;改进的算法应用于纹理和鼻咽癌细胞图像识别,结果表明,该方法能有效地提高协同神经网络的识别率和可靠性,且识速度也有提高.     

分数域啁啾滤波及其在数字图像处理中的应用

讨论了分数域啁啾滤波的基本原理,同时将光学中的分数傅里叶变换引入到数字图像处理中,提出了一种分数域滤波去除影响数字图片质量之啁啾噪声的新方法,比较了分数域啁啾滤波和常规傅里叶频谱面上的滤波,获得了满意的模拟结果。     

循环级联式的子波变换相关识别

提出了一种时序循环级联式的子波变换相关识别系统。该系统是基于循环使用一个普通光学相关器，而相关器采用光折变全息图作为空间匹配滤波器，一个受计算机控制的空间光调制器作为输入器件，方位不同的参考光用于编码存储不同的输入信号、不同的子波和子波变换的傅里叶谱的多重信息。通过计算机控制系统互连网络和级联循环次数可完成用于不同目的的相关运算。给出简要的原理分析，并用纯光学方法实验研究了Ｈａａｒ子波变换、Ｈａａｒ子波变换相关识别，并与普通相关识别作了对比。讨论了该系统所具有的诸多方面的特点     

基于分数阶傅里叶变换的运动舰船聚焦算法

为解决合成孔径雷达(SAR)图像中运动舰船目标产生的散焦现象,结合对比度最大算法和分数阶傅里叶变换(FRFT)算法,提出了一种改进的对比度分数阶傅里叶变换(CFRFT)自聚焦算法.该算法利用分数阶傅里叶变换对已成像SAR图像进行时频域分析,根据旋转角分别利用参数模型和非参数模型对二阶相位误差和高阶相位误差进行补偿,和传统的相位梯度(PGA)法相比,图像分辨率和旁瓣比提升显著,可以更有效地补偿SAR中舰船运动产生的相位误差.对不同舰船和尾迹SAR图像实验表明,算法对二阶以上的相位误差具有较好的补偿效果,误差估计准确性高,适用范围广,解决了SAR运动舰船的散焦问题,提高了海洋舰船监测的准确性.