基于噪音谱分析的新型指数空间匹配滤波器设计

光学相关识别过程中,为减小输入场景中背景噪音对输出相关点的影响,通过分析背景噪音和目标图像的傅里叶谱,在匹配滤波函数中引入一由背景噪音傅里叶谱确定的指数函数,通过指数函数对匹配滤波函数振幅进行非线性调制,使设计的指数型空间匹配滤波器对背景噪音谱透过率小于目标图像谱透过率,从而增加输出相关平面上的信噪比,以实现相关点的正确探测。模拟结果表明当参量m由0增加到1.2时,相关峰值下降2.28倍,信噪比增加3倍。模拟和实验结果均表明:与纯相位匹配滤波器相比其抗噪能力得到明显改善。     

液晶空间光调制器用于光束偏转控制的衍射效应

液晶空间光调制器(LC-SLM)能实现光束动态偏转,而它的像素结构以及相位回卷方法造成的衍射效应使其光效率降低.通过数值仿真和实验分析了像素结构造成的衍射效应,给出了像素填充因子和衍射效率的关系.利用256 pixel×256 pixel的液晶空间光调制器构建动态光束偏转实验装置,使入射光束偏转不同角度时测量远场光斑强度,得到衍射效率随光束偏转角的变化关系.理论分析与实验结果表明,填充比越小,像素结构造成的衍射效应越强,衍射效率降低;当填充比为0.85时衍射效率的测量值仅为51.3%.相位回卷方法使液晶空间光调制器形成类似闪耀光栅结构,随着光束偏转角度的增大,衍射效率降低.     

斜入射液晶空间光调制器的特性

用读出光斜入射到液晶空间光调制器(LC-SLM)的读出面,是一种有效的提高空间光调制器(SLM)读出效率的方法。测量了读出光以不同角度入射到液晶空间光调制器的读出面上时,相位调制深度与写入光强的关系、衍射效率与二值光栅对比度的关系。得到随着入射角度的增加,最大相位调制深度减小,而衍射效率变化并不明显。在45°时有最大相位调制深度2.0936π和35.4%的正一级衍射效率。     

空间光调制器记录大规模开关的全息图

空间光调制器记录大规模开关的全息图在铁电液晶空间光调制器（ＦＬＣ－ＳＬＭ）上形成可重写全息图可把单－光学输入信号导至新型全息开关的多个输出口上。以前的全息／液晶开关已把计算机全息图组合到液晶显示器（ＬＣＤ）的像元上。每一像元能把光束引向一个输出口。具...     

基于UNPOF和ECPSDF的复合匹配滤波器设计研究

根据UNPOF算法和ECPSDF算法的特性分析,综合得出了基于上述两种算法的复合匹配滤波器算法.模拟和试验结果表明该算法能实现UNPOF和ECPSDF算法的相互补偿,进一步改善匹配滤波器畸变容限.     

基于主成分分析的MACH滤波器设计

针对解决畸变不变目标识别中选择目标样本数目过多的问题,提出了一种基于主成分分析的MACH匹配滤波器设计方法,这是使用去除冗余的本质特征图像来替代目标样本图像的一种方法,能够减少匹配滤波器设计的样本数量,在对一定范围内的畸变目标进行识别,只需要少数几个匹配滤波器就可以完成,而且同一匹配滤波器还可以对不同的畸变方式(如尺度缩放、角度旋转、运动模糊失真)目标进行识别,实验结果表明,这种匹配滤波器在较大的畸变范围内仍然能够得到较尖锐的相关峰。     

纯相位二值化匹配滤波器的优化设计

通过采用神经网络中的Clipping方法和MonteCarlo修改学习算法,对用于光学模式识别的纯相位二值化匹配滤波器进行了优化设计。计算机模拟结果表明,和传统的纯相位匹配滤波器的相关输出结果相比,其识别输出的信噪比和信号相关峰值得到了明显的提高,从而为今后的光学实现奠定了良好的基础。     

基于人工介质的低通空间滤波器

采用传输矩阵法和时域有限差分(FDTD)法, 对基于人工介质的低通空间滤波器的传输特性进行了数值模拟和分析, 提出了两种具体的设计方案,得到了控制空间滤波器截止波矢的方法。数值计算结果表明,利用不确定介质或低有效折射率光子晶体都可实现高性能的低通空间滤波。两种滤波器都由薄平板构成,所占的空间体积只有几个波长量级,可大大减少传统空间滤波器所占的空间体积。     

用模拟退火法设计数字滤波器

研究了用模拟退火的优化算法来设计数字FIR滤波器,提出了一种针对FIR滤波器设计的优化改进方法,该方法提高了搜索全局最优的能力,并显著缩短了优化计算时间。     

使用空间光调制器和频谱面滤波实现光学图像幅相转换

提出了一种新的振幅——相位转换方法。以原振幅图像为基础,由计算机构造一幅余弦光栅并显示到空间光调制器上,利用余弦光栅的分谱特性和4f系统谱面滤波得到需要的频谱项,再对这一频谱项进行一次逆傅里叶变换,就可在输出面上得到原振幅图像相应的空间相位分布。采用计算机和电寻址振幅型空间光调制器控制、输入图像,可以达到可控制、可重构及实现动态的空间相位分布。给出了该方法的基本思想、理论分析和计算机模拟结果及实验验证。     

计算全息术制备特种空间滤波器

研究了用计算全息制作二进制振幅调制纯位相空间滤波器的方法，以及它与其它几种滤波器性能的比较。实验结果表明，计算全息制的振幅调制纯位相空间滤波器在相关峰的锐度、Ｈｏｒｎｅｒ效率和抗噪能力上俱佳。     

光格型FIR增益均衡滤波器设计

为了避免传统的经验方法设计增益均衡滤波器(GEF)的主观性和不确定性,将电子学格型有限冲激响应(FIR)数字滤波的概念和算法移植到光学格型滤波器,提出一种基于掺Er光纤放大器(EDFA)自发增益(ASE)谱的频率采样设计法和光格型GEF的设计方案。该滤波器由数个各种分光比的波导耦合器经由具有单位时延差的光波导级连构成。分析了根据目标传递函数求解光格型阵列参数的算法,进而针对实际的ASE谱设计了40阶的GEF,在1527～1564nm波段内的增益平坦波动小于±0.4dB,并具有线性相频响应特性和互易性。     

3f多路光电混合实时模式识别系统

介绍一种新型的3f多路光电混合实时模式识别系统。采用一平面微透镜列阵器件得到输入物体的多路傅里叶变换,匹配滤波器是构造在石英基片上的石英BPOF。该系统实现输入图像与存储的多个参考图像的实时并行相关。