EFPI光纤传感器腔长解调方法研究

研究了非本征型法布里-珀罗干涉(EFPI)光纤传感器系统的传感原理和腔长解调方法,考虑到EFPI传感器的腔长解调精度会直接影响到传感系统的稳定性和测量精确性,提出了一种新的基于傅里叶变换的腔长解调方法。该方法利用傅里叶变换的频移性,有效地消除了快速傅里叶变换的栅栏效应,提高了傅里叶变换的精度。理论和实践证明,相比传统的快速傅里叶变换方法,这种利用傅里叶变换频移特性的方法的解调精度至少提高10倍。     

畸变测量中应用窗口傅里叶变换载频条纹分析

为了测量光学成像系统的径向畸变,提出了基于伸缩窗口傅里叶变换空间载频条纹相位分析的测量新方法.畸变分布测量转化为调制相位测量.首先,将纵向朗奇基准光栅作为模板,通过成像系统成为变形光栅即畸变像.接着采用伸缩窗口傅里叶变换提取畸变载频光栅条纹中心无畸变点的基频和相位信息,获得理想无畸变像的基频成分,然后对变形载频光栅条纹进行频谱分析,滤波提取基频信息、逆傅里叶变换、相位解包,提取径向调制相位分布,计算畸变图像的径向位置畸变分布.最后利用该径向位置畸变分布规律和双线性插值灰度重建对畸变图像进行校正.详细的理论分析和实验结果证明,该方法是可行的.     

傅里叶描述子与角点相结合的形状匹配

针对傅里叶描述子对物体轮廓细节特征描述的不足,提出了综合傅里叶描述子和角点特征的轮廓描述方法.利用尺度空间DOG算子或傅里叶变换逆差方法检测轮廓角点提高检测速度,采用最小循环距离方法对角点序列进行比对,增强了匹配鲁棒性.实验结果表明,与傅里叶描述子方法相比,该方法准确率有了较大提高,与CSS方法相比,运算速度提高了近10倍.     

一种CT图像放射形金属伪影的校正方法（英文）

在计算机断层成像(computer tomography,CT)技术中,散射和射束硬化等因素会使CT图像出现放射状的金属伪影.这些金属伪影影响着医生对疾病的诊断同时干扰放射治疗过程中的剂量计算等.为了解决目前临床实践中广泛使用的CT扫描机成像中的金属伪影问题,本文就牙科金属材料形成的伪影问题提出了一种基于极坐标变换的校正方法.该算法通过极坐标变换将放射状伪影条纹转换为行列可分的线形伪影,并对得到的线形伪影图像进行频域滤波处理,最终得到校正后的CT图像.采用标准差和平均CT值差异等参数对11例患者CT图像数据进行量化研究,结果表明处理后的CT图像伪影条纹减少.该算法能够在一定程度上去除CT图像中放射状的伪影条纹,并且保护了图像边缘信息.     

一种基于相位匹配的高精度估计正弦信号频率新方法

为高效估计出正弦信号频率,从离散傅里叶变换定义式出发,总结出其本质是利用相位匹配原理使信号矢量序列求和最大.据此推导出任意频段的离散傅里叶变换计算方法,该方法可实现信号频率的高精度估计.推导出相应的变换矩阵,分析了该方法的各种特点,最后进行了仿真验证.     

基于傅里叶变换的点衍射干涉术

在相移算法的点衍射干涉术的基础上,提出了基于傅里叶变换的点衍射干涉测量术.基于傅里叶变换的点衍射干涉测量术是一种建立在点光源衍射干涉理论基础上的测量方法,它采用傅里叶条纹分析方法来求解干涉条纹的相位分布,运用基于BFGS的拟牛顿算法进行三坐标的迭代计算,确定点光源的三维空间坐标.通过计算机模拟实验,验证了该方法在有噪声干扰的情况下,可以有效降低干扰噪声对测量的影响.     

用二次傅里叶变换实现CCD的精密定焦

根据傅里叶变换系统中物面平移其频谱面上光强分布不变的特点,提出一种利用二次傅里叶变换实现CCD精密定焦的方法。将CCD和其透镜作为逆变换系统,输入面为两个狭缝,与一个附加透镜组成一个正变换系统。通过镜组移动改变正、负傅里叶变换系统的距离,用软件比较CCD上两个波峰的间隔是否变化来对CCD进行定焦。根据傅里叶变换原理和几何光学成像原理对CCD正焦和离焦时的波峰特点进行了理论分析,证明了离焦时波峰间隔变化量与镜组移动量、离焦量、狭缝间隔成正比,与两透镜的焦距成反比,由此关系即可实现CCD定焦。实验表明,该方法的相对定焦误差为0.2%。     

基于傅里叶变换的微结构全彩色三维面形重构

分析表明,在傅里叶成像光谱仪的干涉信号中,不仅含有光谱信息,同样也包含三维面形结构信息。因此,本文基于傅里叶变换光谱技术,提出一种彩色三维面形检测方法,不仅可以测量物体表面各个点的光谱反射率分布,还可以获得物体表面三维面形数据,达到三维面形超光谱成像。通过纹理映射将光谱像和三维面形相融合,实现了微结构彩色物体全彩色三维面形数字重构。     

散斑分数傅里叶联合变换相关测量研究

提出数字散斑联合变换分数相关测量方法,利用分数相关可以锐化相关峰的作用,在数字散斑联合变换相关运算中用分数傅里叶变换代替傅里叶变换,提高测量精度。通过对散斑图像进行相位调制,有效地解决了分数傅里叶变换的移变性带来的谱移问题。编程模拟和对拉伸试件位移场测量的结果表明,只要选择合适的分数傅里叶变换级次和相位调制函数,可以使相关峰的半宽度从4～5pixel锐化到仅1pixel,得到优于傅里叶变换相关的理想输出。     

分数博里叶变换的数字仿真研究

本文介绍了一种可用作故障特征提取的新方法——分数傅里叶变换。首先,对分数傅里叶变换的定义和基本性质作了简单的说明,并分析了该方法与时频分析中Wigner分布的关系;其次给出了分数傅里叶变换的快速算法;最后,通过数字仿真对分数傅里叶变换的实现和应用特点进行了初步探讨。     

一种改进的Fourier-Mellin 稳像算法

提出了一种改进的单相限实数Fourier-Mellin 变换(SRFMT)相位校正稳像算法,提高了稳像实时性,解决了因图像局部遮挡而引起的错误估计问题.分析了基于Fourier-Mellin 变换估计抖动图像序列尺度因子、旋转、平移向量引起的计算堵塞,然后利用傅里叶变换共轭对称性,改进实数傅里叶变换,并以查表方式访问wi 因子,提升了计算性能;最后采用统计直方图方法处理块运动向量,通过局部运动向量集中度判定,去除伪全局运动向量.实验结果表明,与未改进的算法相比,采用改进的SRFMT 相位校正稳像算法处理512×512 的灰度图像序列,稳像的实时性提高了42%,满足实时性要求,有效的去除了因局部遮挡而引起的错误估计,鲁棒性进一步增强.     

基于算术傅里叶变换的滤波反投影算法的滤波过程的加速

滤波反投影算法是解析法图像重建的经典算法,其加速方法的研究是目前研究的热点之一. 利用算术傅里叶变换和分段卷积的组合可实现滤波加速的方法:首先将斜变滤波器的单位冲激响应分为两段,然后每一段与投影信号采用算术傅里叶变换的方法间接实现线性卷积,最后利用重叠相加法求得滤波投影.实验表明,此方法可以有效地提高滤波反投影算法的运算速度,可比直接卷积的运算速度快390倍,比采用快速傅里叶变换方法的速度快约30%,是一种有效的加速方法.     

基于小波分析的焊接裂纹金属磁记忆信号特征提取

采用小波多分辨分析和快速傅里叶变换,对焊接裂纹金属磁记忆信号进行了处理,找出了焊接裂纹存在的磁记忆信号的判据特征,并建立了该特征的阈值.现场检测结果表明:采用小波多分辨分析和快速傅里叶变换得出的特征,可以准确判断出裂纹等缺陷是否存在.     

利用傅里叶变换的干扰信号分析

本文采用傅里叶变换对干扰信号进行了分析。首先讨论了正弦干扰信号和脉冲干扰信号的传统计算模式，然后采用傅里叶变换方法对脉冲干扰信号进行分解。最后对两种分析方法进行了综合比较。结果表明采用傅里叶变换可以扩大分析的频率范围，并且处理简单准确。     

三种常用信号处理方法比较

本文介绍了三种信号处处方法--标准傅里叶变换、短时傅里叶变换、小波变换的联系、区别及各自的特点,并介绍了各种方法的适用条件.     

分数傅里叶变换的数字仿真研究

本文介绍了一种可用故障特征提取的方法－分数值里叶变换，首称，对分数傅里叶变换的定义和基本性质作了简单的说明，并分析了该方法与时频分析听Ｗｉｇｎｅｒ分布的关系，其次给出了分数傅里变换的快速算法，最后，通过数字仿真对分数傅里叶变换的实现和应用特点进行了初步探讨。     

傅里叶变换同轴数字全息记录余弦变换谱系数

余弦变换广泛应用于图像和视频的压缩编码以及模式识别之中。余弦变换为实偶对称的傅里叶变换,把实偶对称物体传送到位于傅里叶变换透镜前焦面的空间光调制器上,采用单色均匀平面激光光波照射,则在后焦面上为光波复振幅分布为实偶对称物体的傅里叶变换,即为物体的余弦变换。由于余弦变换谱系数既有正实数又有负实数,提出了采用傅里叶变换同轴数字全息方法记录余弦变换谱系数,通过把数字全息图减去参考光光强和物光光强而得到余弦变换系数。理论推导和实验结果表明了该方法的可行性,该方法可应用于图像的快速余弦变换。     

基于四元数傅里叶变换的彩色图像数字水印算法

目的提高彩色图像数字水印的抗攻击性能,包括缩放、旋转、平移、噪声攻击等。方法基于坐标变换和四元数傅里叶变换提出一种彩色图像数字水印算法。介绍彩色图像四元数表示形式及其双侧傅里叶变换,并分析笛卡尔坐标和极对数坐标之间的变换关系。选择四元数傅里叶变换后实部的中低频部分作为嵌入区域;为提高算法的抗几何攻击能力,给出笛卡尔坐标系和对数极坐标系之间对应点的位置关系;详细论述水印嵌入和提取的流程。结果针对噪声、滤波、剪切等攻击进行了实验研究,结果表明所述算法可以提高提取信息的准确率和水印的抗攻击能力。结论该算法在保证水印隐蔽性的同时能够抵抗一定程度的攻击,满足版权保护和数字防伪的需要。     

基于时频分析技术的激光超声Lamb波模式识别

利用傅里叶变换、短时傅里叶变换及希尔伯特一黄变换对激光激发的Lamb波进行模式识别,并对分析结果进行比较、分析。结果表明：傅里叶变换和短时傅里叶变换只能识别出能量较大的模式;而利用希尔伯特一黄变换可同时识别出能量较大和能量较小的模式。该研究为激光超声检测技术提供了研究基础。     

基于小波降噪和短时傅里叶变换的主轴突加不平衡非平稳信号分析

针对主轴运行过程中突加不平衡而产生的非平稳信号无法采用传统的傅里叶变换对信号进行分析处理的问题,提出一种采用小波降噪与短时傅里叶变换相结合对主轴振动特征信息进行准确提取的方法,该方法利用小波降噪技术对非平稳信号进行滤波处理,再对滤波处理后的信号进行重构,最后通过短时傅里叶变换精确获取主轴振动幅值,通过仿真和实验验证了该方法的有效性。