分数傅里叶变换的快速算法及计算全息图的研究

通过分析菲涅耳衍射积分的快速算法,依据Lohmann提出的任意阶的分数傅里叶变换的单透镜光学实验装置,详细分析了光场在此单透镜系统中的传播过程,提出了一种基于傅里叶变换的分数傅里叶变换快速算法,并对基于此快速算法的分数傅里叶变换全息图的计算机生成与数字重现进行了研究。实验结果示出了分数傅里叶变换全息图及其在重构过程中分数阶匹配与否的实验结果,验证了分数傅里叶变换分数阶的重要性质和笔者提出算法的可行性。     

分数傅里叶全息图的快速算法及数字重现

论文通过分析菲涅耳衍射积分的快速算法,提出了一种基于快速傅里叶变换的分数傅里叶变换的数值模拟算法,并研究了基于此快速算法的分数傅里叶变换全息图的计算机生成及数字重现。     

分数傅里叶变换合成计算全息与数字重现

传统的计算全息图大多采用菲涅耳衍射积分得到,但菲涅耳衍射积分在描述整个衍射光场中,没有一个统一的采样方法对积分进行数值计算,从而给计算带来不便。为了更好地研究计算全息图问题,文章引入了分数傅里叶变换,通过利用分数傅里叶变换的一种快速数值模拟算法,提出了一种基于分数傅里叶变换的合成空间三维物体全息图的新方法,并用计算机模拟了合成的全息图及其数字重构的结果。实验结果表明:由于分数阶的引入,得到一种处理光场衍射问题的统一算法,因此用分数傅里叶变换来处理光场衍射问题是十分理想的。     

分数傅里叶全息图的算法研究及显示

为了快速获取更好的全息图显示效果,在研究了分数傅里叶变换与菲涅耳衍射光场的紧密联系的基础上,首先给出了一种分数傅里叶变换的快速数值算法,并将分数傅里叶变换应用到计算全息图中提出了一种用于计算全息图的分数傅里叶变换方法;然后分析了用这种记录全息的方法得到的全息图优越于传统的傅里叶变换获得的全息图,同时给出了计算机的模拟实验结果;最后利用拆卸的投影装置搭建出了以空间光调制器——DMD (数字微镜装置)为核心的全息显示光学系统,并在该系统下获得了用分数傅里叶变换计算得到的全息图的全息显示结果。     

分数傅立叶变换计算全息图的算法研究

传统的计算机产生全息图方法由于在标量衍射的光场描述中没有一个统一的数值计算方法,从而计算复杂度高而且重构的3D图像的体积和视场都比较小,离市场化的要求距离远.因此,在目前的计算机硬件条件下,算法和显示系统的研究仍有很大的空间.将分数傅里叶变换引入到全息图的计算中,提出一种分数傅立叶变换产生计算全息图的方法.实验结果表明,分数傅里叶变换相对于传统的傅里叶变换在记录全息数据方面的优越性,并用计算机模拟效果表明了算法的优越性.     

分数傅立叶全息图的算法研究及系统实现

将分数傅里叶变换引入到全息图的计算中,提出一种分数傅立叶变换产生计算全息图的方法,并利用拆卸的投影装置搭建出以空间光调制器DMD为核心的全息显示光学系统并获得了分数傅里叶变换计算全息图在该系统下的全息显示效果及计算机模拟效果。     

分数傅里叶域图像数字水印方案

根据离散分数傅里叶变换（DFRFT）,提出了一种基于分数傅里叶变换的图像数字水印方案。分数傅里叶变换具有空域和频城双城表达能力,可以对原始图像和水印信号分别进行不同阶次的分数傅里叶变换以增强水印安全性。将水印信号的分数傅里叶谱叠加在原始图像在视觉上的次重要分量上。在JPEG压缩、图像旋转、高斯低通滤波的攻击方式下,对水印图像进行了鲁棒性分析,实验表明该算法具有良好的鲁棒性。     

基于DMD和分数傅里叶的动态全息体视图显示

体视全息术是一种准三维显示技术,较之传统全息图,体视全息图大大降低了记录物体三维信息的数据量,使得计算机生成体视全息图成为可能,而空间光调制器SLM的不断发展也推动了全息显示系统的发展.分析了数字微镜器件DMD对光场的调制特性,将分数傅里叶变换算法用于体视全息图的生成,提出一种基于DMD的全息显示系统,实现了分数傅里叶变换体视全息图的动态显示.实验结果表明该系统能够较好地产生动态3D透视感,为基于DMD的全息显示搭建了系统平台.     

基于离散分数傅里叶变换的SVG数字水印技术

提出了一种基于离散分数傅里叶变换(DFRFT)的SVG图形水印算法,用于SVG的版权保护.将水印嵌入到SVG图形控制点坐标构造的复数信号的离散分数傅里叶变换频谱中.经实验结果验证,该算法具有较强的透明性,对于通常的图形几何变换以及局部修改攻击,均有令人满意的鲁棒性.     

一类分数傅里叶变换图像加密算法的安全分析

从分数阶傅里叶变换的性质出发,对一类分数阶傅里叶变换图像加密算法进行分析。对原有算法结果图进行肉眼判断,提取图像中间结果数据进行对比分析,可知算法的密钥具有不敏感性,并且解密图具有很大失真。对分数傅里叶变换进行理论上的分析和讨论。分析及实验结果表明,直接使用分数阶傅里叶变换进行加密的算法对密钥并不敏感,存在安全隐患。为实现密文图像的显示和传输而引入的RGB映射将导致解密图像像素值失真。