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。     

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。     

强度叠置联合变换相关像移测量方法

为了实现像移测量装置的高速、高精度和小型化,提出一种改进的联合变换相关方法。该方法使用两幅待检测图像强度叠加的方式构造相关输入图像,利用卫星推扫运动所产生的系统像移实现自相关峰和互相关峰在空间上的分离。用于相关运算的图像被缩小到与待检测图像尺寸相当,大幅度降低了测量过程的计算量,从而有利于高速数字联合变换相关器的实现。仿真和实验测试结果表明:所提方法保持了传统联合变换相关像移测量方法的高精度、抗噪声能力强和对图像纹理不敏感的特点,并具有实现高速像移测量的潜力。     

散射光输入的联合变换相关方式研究

针对联合变换相关器在频谱面上光能利用率和面积利用率不高的特点,本文提出了一种新型的联合变换相关方式,利用散射光代替平行光输入图像,实验结果表明该方法能均匀地使用频谱面上的面积,获得了高亮度的联合变换互相关像。     

利用液晶光阀实现实时图像微分

提出一种利用液晶光间实时转换特性实现图像微分的方法。仅简单地通过调整液晶光闪的工作电压，使其处于非线性变换态即可完成对图像的实时微分运算。从理论上分析了液晶光阀的非线性转换功能的原理，给出两种方法的实验结果。     

提高复杂背景目标探测与识别能力的研究

联合变换相关器在识别复杂背景中的低对比度目标时,由于背景噪声的干扰,相关峰的对比度明显降低,甚至得不到相关峰.将反色技术应用到联合变换相关器的物面图像处理中,可以使信号能量突出,同时抑制背景噪声,提高实时联合变换相关器物面的有用信息衍射光的能量,从而使得相关峰对比度增强,实现目标的自动探测、识别和定位.因此反色技术在复杂背景目标探测与识别中有着重要的作用.     

光学相关复杂背景低对比度目标的识别研究

复杂背景的低对比度目标识别一直是目标探测跟踪的关键技术之一。针对光电混合联合变换相关器,以多小波变换为基础,应用GHM多小波对目标联合图像处理,并采用多尺度非线性方法,通过非线性函数有效地改变各尺度上的细节分量,从而改变图像对比度,达到增强目标图像的目的。对复杂背景的低对比度目标图像进行了大量计算机模拟实验和光学相关实验,结果表明,这种基于多小波图像增强算法,对复杂背景的低对比度目标能够获得明亮的相关点,提高低对比度目标的识别率。作为实例,文中给出航行中低对比度船的图像识别。     

基于光学相关的亚像元像移测量方法研究

为了对高帧频采集的低信噪比图像进行亚像元配准,使用了光学联合变换相关的方法对相邻两帧图像进行相关运算,测量出相对像移量.给出了使用该方法测量像移的原理和离焦影响,并采用两种预处理方法对不同景物图像的亚像元像移进行了仿真测量.结果表明,通过对联合变换相关器的输入面采用拉普拉斯卷积核进行边缘提取,对功率谱采用均值进行二值化处理,亚像元像移的测量均方差小于0.2个像元,并且测量精度对离焦不敏感.     

复杂背景下低对比度目标的光学相关探测和识别

光电混合联合变换相关器可以实现光学图像的探测、自动识别、实时跟踪和高精度定位.但当实际的目标图像对比度低、背景噪音大时,相关峰对比度降低,甚至没有相关峰.文章将空域直方图均衡化与频域滤波器相结合,提高了目标图像的对比度,减小了背景噪音,获得了尖锐的相关峰,解决了复杂背景低对比度目标图像的识别问题,获得了很好的实验结果.大量的计算机模拟和光学实验表明,相较于其他复杂的算法,该算法简单、实现速度快,效果良好.     

基于群体智能边缘提取算法的联合变换相关器

为提取联合变换相关器输入面图像的边缘,改善相关器的识别效果,提出了一种基于群体智能的图像特征提取方法,并将其应用于联合变换相关器的输入面图像预处理中.实验结果表明该算法有效提取了图像的边缘,锐化了相关峰,提高了联合变换相关器的目标识别能力.群体智能计算机并行算法与联合变换相关器光学并行系统相结合,为实现实时高效的光电混合目标识别系统奠定了坚实的理论基础.     

傅里叶变换全息信息存储的实时方法

我们设计的实验光路如图1所示。S为白光光源,被记录资料为O(x0,y0)。LCLV是混合场效应液晶光阀,透镜L_1将物之像I(x,y)成于光阀光导层OdS膜上,当满足液晶层电压〉液晶阈值电压时,就能使光导层与液晶上形成与写入光图像相对应的电压像。激光LA在BS_1上分束,一束作参考光,一束经K扩束后经L_2会聚并经P_1起偏,在BS_2上反射再经L_3成平行光照射LCLV并被返回,返回光受到液晶上电压像的调制,再经P_2检偏后得到与写入图像相对应的相干光图像O'(x',y')。O'(x',y')就是傅里叶变换光路中的物像。调节加在LCLV上的电压和频率,可得到O'(x',y')与O'(x,y)成线性关系:O'(x',y')=αO(x,y)。L_3是傅里叶变换透镜,P为其谱面处,谱面分布为     

基于多焦点全息透镜变换的实时高效非线性联合变换相关器

提出一种实时高效非线性联合变换相关器,用多焦点全息透镜产生联合变换功率谱阵列,有效地利用了空间光调制器的使用面积和读出光能量,液晶光阀工作在近饱和区实时实现非线性相关,理论分析和实验结果表明,这种相关器将多个锐化的相关信号叠加在一起,可输出增强的相关信号。     

实时非线性光学联合变换相关器

提出了利用国产液晶光阀（ＬＣＬＶ），使其工作于高对比度状态，实现实时非线性联合变换相关。通过光在液晶盒中传输特性的分析，阐明了ＬＣＬＶ的非线性调制原理，并通过计算机模拟和光学实验结果的比较证明用高对比度ＬＣＬＶ可以实现实时非线性联合变换相关。     

满足双视场需求的红外模拟光学系统的设计

简述了红外场景产生的技术背景以及基于液晶光阀实现可见光到红外视频图像转换的模拟器的总体结构。重点介绍了一种适用于两种不同视场的红外光电系统测试与评估的动态红外场景模拟器光学系统的设计,其中包括变倍透镜的选择和准直投射光学系统的设计。从理论上分析了利用变倍透镜的变化写入不同放大倍率的可见光图像,来满足视场变化需要的方法;从光学指标的确定,结构、材料的选取到最终光学性能,阐述了准直投射光学系统的设计。此投射光学系统工作在8～ 12 μm , 焦距271.69 mm,视场为±4°,入瞳距150 mm,后工作距离139.2 mm,点列图和传递函数曲线表明此投射光学系统像质达到理想状态。最后分析了光学系统性能参数与指标要求的符合。在满足设计指标的前提下,和变焦系统相比,该光学系统结构简单、成本低、可行性高。     

红外液晶光阀参数设计及电光特性分析

利用液晶指向矢分布计算模型和光在液晶中传播规律计算模型,优化设计了液晶光阀参数。对E7液晶材料,选取沿面平行排列方式、5～10°预倾角、液晶层厚度10 μm作为液晶光阀参数,模拟计算了该液晶光阀的电光特性。测试了红外液晶光阀的红外输出光谱和输入灰度与等效温度的变化关系,结果表明,该液晶光阀的光谱输出特性和光学调制特性有益于红外场景仿真。     

切变聚合物网络液晶光阀

针对向列型液晶光阀响应速度慢的问题,提出了一种工作在可见光波段的切变聚合物网络液晶光阀(SLCLV).通过测定其电光响应,这种切变聚合物网络液晶(SLC)的响应时间可达几个毫秒,比相同条件下的向列型液晶的响应速度提高了一个数量级,而且对厚度依赖性小.通过理论分析,提出了SLC的工作原理,介绍了工作在可见光波段的反射式电寻址SLCLV的制作过程.器件的制作工艺简单,可靠性高.在可见光-可见光图像转换系统中,测得这种液晶光阀的帧频可达500 Hz,分辨率为81p/mm.如果能进一步提高制作工艺,这种液晶光阀在高速光学信息处理方面有广阔的应用前景.     

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。     

Phase-only Correlation Measurement with Computer-controlled LCD and CCD Image Processing System

Using computer-controlled liquid crystal display(LCD)as an image processor and a CCD camera as a detector,phase-only correlation measurement is performed with the aid of joint transform correlation method(JTC).This computer -controlled LCD-CCD image processing system may be a powerful tool for defect detection,position control and pattern recognition.It enables new possibilities in analog real-time image processing.This is of great interest in microelectronic manufacturing today and in the future.     

基于模糊逻辑的抗畸变光学模式识别

将多值击中击不中变换（ＭＶＨＭＴ）引入用于二值图像识别的联合变换相关器（ＪＴＣ）。ＭＶＨＭＴ对形态学击中击不中变换（ＨＭＴ）的性能进行了改善,基于模糊的概念,引入不确定点的定义,使得容易受到畸变干扰的点对判别结果的作用降低,从而在不损失图像信息的前提下,具有输入图像和参考模板之间进行精确匹配的能力,同时还提高了目标识别的抗畸变能力。利用新颖的多值互补编码方法,通过ＪＴＣ一步实现ＭＶＨＭＴ,相关后的图像通过取高阈值的分割方法来实现对目标的准确判断。