一种旋转不变联合变换相关识别的优化方法

采用迭代法优化联合变换相关识别的合成参考图像,并结合相移功率谱相减,获得了联合变换相关输出的起伏小、尖锐的相关峰。     

基于结构光投影的光电混合系统

提出一种基于结构光的光电混合系统。为提高相关识别率,把结构光和基于SDF的相移功率谱相减的联合变换相关器结合起来,完成相关识别。该系统兼有物体的灰度信息和形廓信息,是一种具有广阔应用前景的图像识别系统。     

基于对功率谱进行位相调制的联合变换相关器

讨论了通过位相调制对多灰度图像进行功率谱相减的原理，并提出了利用此原理实现多灰度多目标光学联合变换相关的新的实验方法。其中需对功率谱进行两次记录并进行相减。在第二次的记录过程中，利用位相板使参考图像产生半波位相延迟。将相减后的功率谱进行傅里叶逆变换，能够使相关峰得到明显增强，而且大大抑制了多目标间的相关及背景噪声间的相关。此方法特别适用于具有多灰度背景噪声的多灰度的多目标识别，而且方法简单，易于实现。     

基于谱面形态学处理的二元联合变换相关器研究

为改善二元联合变换相关器的识别效果,提出基于功率谱面形态学处理的二元联合变换相关器算法,通过对高相似基本形状圆和八角形的计算机模拟识别,取得了明显的效果。     

单模光纤相移三维轮廓测量术基于对功率谱进行位相调制的联合变换相关器

提出了一种新的计算机图像处理光栅投影三维轮廓测量系统,该系统用一分二单模光纤耦合器产生正弦光强分布的投影光栅场;将光纤一臂绕在压电陶瓷(PZT)环引入相移。将该系统用于实际测量得到了满意的效果。该系统具有结构简单、体积小、重量轻、光栅条纹清晰并且光强正弦分布等优点,有很高的实用价值。讨论了通过位相调制对多灰度图像进行功率谱相减的原理,并提出了利用此原理实现多灰度多目标光学联合变换相关的新的实验方法。其中需对功率谱进行两次记录并进行相减。在第二次的记录过程中,利用位相板使参考图像产生半波位相延迟。将相减后的功率谱进行傅里叶逆变换,能够使相关峰得到明显增强,而且大大抑制了多目标间的相关及背景噪声间的相关。此方法特别适用于具有多灰度背景噪声的多灰度的多目标识别,而且方法简单,易于实现。     

基于空间光调制器的联合变换相关实验系统的设计

给出了基于空间光调制器的联合变换相关实验系统的理论和光电结构,并对功率谱进行了相减运算和Butter-worth高通滤波后,将其复制成N份成阵列形式呈现在空间光调制器上,以获得高效的联合变换相关,提高了信噪比.利用计算机程序调整参考图像多次相关的办法,实现了旋转和尺度畸变图像的识别.     

基于莫尔条纹的三维物体的旋转不变识别

本文提出一种基于莫尔条纹的三维物体旋转不变识别方法。采用阴影莫尔法的装置和频域滤波的方法,可得到物体的莫尔条纹图。因为物体的莫尔条纹是物体的等高线,体现三维物体特征的高度函数以莫尔等高线的形式编码于强度图中,因此基于莫尔条纹的相关识别具有本征三维识别的特点。采用振幅调制和功率谱相减的联合变换相关,用实现旋转不变识别的综合鉴别函数(SDF)作为联合变换相关输入的参考图像,来获得具有识别目标的旋转不变性和高的相关识别率。计算机模拟试验结果证明了这种方法用于三维物体旋转不变性识别的有效性。     

二元微分联合变换相关器实现图像识别的研究

为了克服二元联合变换相关器的取阈和实时性问题,采用微分运算与二元联合变换相关器结合的方法.联合功率谱中,由于干扰项随频率的变化率比需要的信息量随频率的变化率慢得多,因此可以采用微分方式削弱干扰项,增强互相关信号,对微分后的功率谱再进行二值化非线性处理得到优化功率谱,然后对优化功率谱进行傅里叶逆变换,得到目标和图像的相关输出.模拟实验结果表明,所提出的相关器能很好地抑制自相关峰,增强互相关峰,具有更强的鲁棒性.而且该方法在处理过程中,不需选择阈值,简单的微分及二值化操作使之具有更强的实时性.     

基于联合傅里叶变换相关器的光电实验研究

分析了联合傅里叶变换相关器存在较强的零级衍射且宽度很大,限制了输入图像的大小和相对位置的问题.提出了将参考图像和待识别图像分别置于马赫—曾德干涉仪的两臂,并将实时采集到的联合功率谱与事先存储的待识别和目标图像的功率谱进行相减的方法.改进方法可使原两个相关输出项移到坐标中心,既提高了识别能力,也增大了输入图像的尺寸.     

用功率谱相减的圆谐联合小波变换相关器作多目标检测

将小波变换与圆谐联合变换相关器相结合,应用功率谱相减技术进行多目标检测,可以从输出面上直接看出系统对真目标的旋转不变检测及识别假目标的能力。分析和量化了输入景物噪声对结果的影响。计算机模拟实验表明这种方法明显改善了普通圆谐联合变换相关器的性能,具有良好的相关输出性能和抗噪声能力。     

结合计算全息和频移的JTC系统多图像光学加密方法

为了提高JTC光学图像加密系统的实用性,解决其噪声问题,提高其加密效率和安全性,提出了一种基于计算全息和傅里叶变换频移特性的JTC系统多图像光学加密方法。首先多幅不同尺寸和类型的图像经过随机相位调制和傅里叶变换,然后傅里叶频谱经过频移相位调制后叠加并编码为二元实值计算全息图,最后经过JTC光学图像加密系统完成加密。解密时,加密图像经过4F系统解密获得计算全息图,二元实值计算全息图具有很强的抗噪性,可消除噪声,然后经过傅里叶变换获得多幅解密图像。仿真实验结果表明,该方法可实现多幅不同尺寸和类型图像的并行加密和解密,具有高加密效率,同时多幅图像互为密钥和双重光学密钥使得该方法具有很高的安全性。     

数字功率谱调制单傅里叶透镜联合变换相关器的实验研究

本文采用单傅里叶透镜联合变换相关器ＪＴＣ（１ｆ－ＪＴＣ），用数字图象处理方法对联合功率谱进行实时调制，得到了高性能的联合变换相关结果。给出了我学实验结果和计算机模拟结果并进行了讨论。     

光纤检测中数据处理方法研究

随着光纤的应用日趋广泛,在一些领域(例如军事)对光纤的质量提出了更高的要求。光纤生产过程中产生的微小气泡等缺陷,因影响光纤的强度和光纤中信号的传输质量而使精密系统受到影响,有时这种影响甚至是致命的。因此寻求一种有效的、非接触的、在线的和快速的光纤微小缺陷检测方法非常重要。光电混合联合变换相关器是方法之一。该方法的关键是如何提高系统的识别能力。文中通过对用该方法得到的数字化功率谱特性的研究,提出用减小功率谱直流项和二值化两种方法进行数字化处理。实验结果表明,两种方法都能提高系统相关输出的信噪比,减小中间峰的强度,从而使系统的识别能力得到很大程度的提高。     

基于液晶光阀非线性的光折变联合变换相关器

提出一种基于液晶光阀非线性和光折变晶体实时动态存储特性的联合变换相关顺。该相关顺能实现输入物的微分、对比度反转等丰富图像的联合变换相关。计算机模拟分析了不同输入场景情况下图像的正像、微分像和对比度反转像联合变换相关的特点。     

Signal reconstruction from two close fractional Fourier power spectra

Based on the definition of the instantaneous frequency (signal phase derivative) as a local moment of the Wigner distribution, we derive the relationship between the instantaneous frequency and the derivative of the squared modulus of the fractional Fourier transform (fractional Fourier transform power spectrum) with respect to the angle parameter. We show that the angular derivative of the fractional power spectrum can be found from the knowledge of two close fractional power spectra. It permits us to find the instantaneous frequency and to solve the phase retrieval problem up to a constant phase term, if only two close fractional power spectra are known. The proposed technique is noniterative and noninterferometric. The efficiency of the method is demonstrated on several examples including monocomponent, multicomponent, and noisy signals. It is shown that the proposed method works well for signal-to-noise ratios (SNRs) higher than about 3 dB. The appropriate angular difference of the fractional power spectra used for phase retrieval depends on the complexity of the signal and can usually reach several degrees. Other applications of the angular derivative of the fractional power spectra for signal analysis are discussed. The proposed technique can be applied for phase retrieval in optics, where only the fractional power spectra associated with intensity distributions can be easily measured.     

改进的基于结构光投影的三维物体识别

提出一种在识别后期采用修正的无零级条纹调节联合变换相关代替传统联合变换相关(CJTC)的新的识别方法.此方法在原基础上对功率谱作了一系列修正.理论分析、计算机模拟实验和对实物模型的识别实验结果都表明该方法不仅具有本征三维识别的特点,而且相对于CJTC而言其能够抑制相关面上的中央零级项,很大程度上锐化了一级相关峰,明显地提高了信噪比和识别力.该方法进一步拓宽了三维物体识别的应用前景.     

实时高效联合变换相关器作指纹识别

提出一种用高效联合变换相关器(JTC)作实时指纹识别的方法。用直角棱镜作为指纹的实时输入装置,用多焦点全息透镜产生目标指纹和参考指纹的联合变换功率谱阵列．在输出面上得到增强和相关信号。实验表明．这种识别方法特别适于由于手指按压部位不同和用力大小不同而产生少许变形的指纹图像的识别。     

使用功率谱相减的实时联合变换相关器作多目标检测

提出一种使用功率谱相减的实时联合变换相关器作多目标检测。使用这种方法，输入面有两套联合图像。在第二套联合图像中，参考图像是对比度反转的。使用衍射光栅对这两套联合功率谱作相减处理，这种方法可大大抑制输出面的直流项及不想要的伪相关峰，增强相关峰的强度、锐度和峰噪比，提高抗噪声干扰的能力，从而提高对多目标检测的准确度。给出对具有灰度级的多目标输入景物的计算机模拟结果和光学实验结果。实验结果证实了该系统设计及性能分析的正确性。     

Composite reference image for joint transform correlator

Extension of the joint transform correlator (JTC) operation to include a complex reference image has been presented. Such amplitude and phase reference images are common when using a single harmonic (circular, radial, logarithmic, etc.) in correlation setups or when implementing composite filters. The analysis of an aspect view (tilt) invariant pattern recognition system, using logarithmic harmonics decomposition, JTC principles and composite filter techniques, is described followed by experimental results that can be obtained in real time.