联合菲涅耳变换相关器相关性能研究

使用纯相位空间光调制器编码线性相位掩模,实现了联合菲涅耳变换相关器.为分析空间光调制器相位调制误差对相关器相关性能的影响,数值模拟了不同相位调制误差下的相关输出,结果表明相位调制误差越大,相关器相关峰值越低,且相关峰半高宽越大.与双光楔联合菲涅耳变换相关器进行了实验对比,由于空间光调制器的相位调制精度低于光楔器件,实验结果表明双光楔联合菲涅耳变换相关器具有更高的相关峰值和更小的半高宽,与数值模拟结果相符.     

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。     

色散对液晶菲涅耳透镜衍射效率的影响研究

首先研究了液晶菲涅耳透镜和传统菲涅耳透镜的区别,并给出液晶菲涅耳透镜衍射效率的计算公式。接着,研究了液晶材料的色散和入射波长偏离量化波长对衍射效率的影响。经过计算分析并通过相应的实验发现,当量化波长为470nm时,在400nm和700nm处衍射效率分别下降了9.0%和27.5%,说明波长偏离对液晶菲涅耳透镜的衍射效率影响较大;当量化波长为510nm时,波长偏离在400nm和700nm处产生的衍射效率下降大致相当,约为20.0%;当在400nm和700nm处液晶的折射率变化量Δn基本相等时,液晶色散造成的衍射效率降低都约为8.0%。结果表明,和波长偏离相比,液晶色散对衍射效率的影响相对较小,且液晶菲涅耳透镜的量化波长应在470～510nm区间选取。实验测量了色散对液晶菲聂耳透镜衍射效率的影响,测量结果和理论计算结果非常接近,说明分析结论有效。     

集成菲涅耳微透镜的准直微光源

已研制成功无须外置任何准直透镜的超级准直微光源.它是在目前最小的激光器内将激光二极管(LD)或发光二极管(LED)之类的光源与准直微透镜集成.为达到结构紧凑,得到细 而高质量准直光束的目的,在世界上首次用短焦菲涅耳微透镜(MFL)作为准直光学元件.光源为LD时的出射光束在50mA的驱动电流下有高于3mW的功率,光束直径仅1.3mm,能量     

入射光波波长对菲涅耳透镜衍射效率的影响

使用离子束刻蚀法成功制作高衍射效率 16阶菲涅耳透镜。菲涅耳透镜的衍射效率是评价菲涅耳透镜质量的一个重要指标。对于宽带光学系统 ,除设计、制作误差外 ,入射光波波长对菲涅耳透镜的衍射效率也有影响。针对宽带折衍混合光学系统 ,分析不同入射光波波长对菲涅耳透镜衍射效率的影响。使用四种不同光源 ,对菲涅耳透镜的衍射效率进行测试。指出在短波方向 ,衍射效率下降较多 ;在长波方向 ,衍射效率下降较少     

菲涅耳微透镜列阵衍射效率的测试

提出了一种测试菲涅耳微透镜列阵衍射效率的有效方法，采用Ｈｅ－Ｎｅ激光器作为测试光源，利用计算机辅助测试构成了一个衍射效率测试光路系统，对测试原理进行了分析，该方法具有简便易行的特点，适于测试具有微小单元尺寸、周期密排的二元微光学元件的衍射效率。     

太阳能采集用1000mm口径菲涅耳透镜设计

针对太阳能利用率较低、光伏发电成本过高的问题,从聚光器的角度出发,采用菲涅耳透镜对太阳光进行聚焦.在分析菲涅耳透镜结构的基础上,提出了透镜主要性能指标,设计了一个满足要求的1 000 mm口径透镜,对聚光时透镜位置的放置进行了讨论.该设计具有一定的通用性,可以适用于其他大口径的菲涅耳透镜设计,对于促进太阳能采集发展具有重要意义.     

菲涅耳透镜的衍射特性及误差分析

对均匀平面波、高斯光束和超高斯光束入射下菲涅耳透镜的衍射场在轴上和焦平面上的光强特性进行了研究,比较了它们之间的不同之处;分析了高斯、超高斯光束的束腰半径、位相误差和阶数对衍射场的影响。研究发现均匀平面波入射时,无论是轴上光强分布还是焦平面上的光强分布,都具有类似sinc函数的特征;而高斯／超高斯光束入射时,轴上的光强分布曲线相对较为平坦;高斯／超高斯光束入射时,随着超高斯光束的阶数增加或着束腰半径减小菲涅耳透镜的聚焦能力呈降低趋势;位相误差将使衍射场出现了多焦现象,这些焦点处的光强随着位相误差的增大而呈现增大的趋势,且正误差比负误差带来的影响更大。     

基于菲涅耳变换的盲信息隐藏技术

在研究双随机相位加密和数字水印技术的基础上,提出了一种新的基于菲涅耳变换 的盲信息隐藏方法。该方法将待隐藏水印信息经过透镜组微缩或放大成像后,利用随机相位 板进行随机相位加密,然后离轴记录其像全息图像,通过编码将其以适当强度嵌入到原始宿 主图像中,从而实现盲信息隐藏。理论分析和仿真实验表明：该方法对JPEG有损压缩、图像 剪切、噪声污染、图像旋转、中值滤波等具有一定的抵抗能力,且具有一定安全性 、鲁棒性和不可见性,对于提高传输信息的隐蔽性具有重要意义。     

联合变换相关法测量空间相机像移的实验研究

为了测量由卫星姿态不稳定或振动等原因引起的空间相机的亚像元像移,使用了光学联合变换相关(JTC)的方法对安装在相机焦面上的辅助面阵CCD采集到的相邻两帧图像进行相关运算.给出了使用该方法测量像移的原理,搭建了实现JTC的光学平台,对JTC测量相机像移的性能进行了实验研究.结果表明,使用联合交换相关器可以测量空间相机的亚像元像移,测量误差服从均值为0的正态分布,在显著水平为0.05下,像移测量误差的均方差不大于0.12个像元,完全满足空间相机的使用要求.     

一种适合于光电联合变换相关器的相关算法

光电联合变换相关器具有实时处理光学图像能力,因此可用于景像匹配系统.提出了一种适合于光电联合变换相关器的相关算法,该算法利用实数傅里叶矩阵的对称性,减少了运算中的存储和计算量,通过改进频谱的滤波算法,提高了相关结果的输出信噪比,从而提高了匹配精度.     

多通道实时光电混合联合变换相关器

提出一种多通道实时光电混合联合变换相关器,其中用一个液晶光阀(LCLV)作为非相干--相干图象转换元件,用一个多通道全息透镜阵列作为付氏变换元件实现多通道联合变换相关.这种相关器有效地利用了液晶光阀的有效使用面积和读出光能量,提高了相关识别性能.文中给出了实验结果.     

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。     

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。     

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。     

基于相移功率谱相减的二元联合变换相关识别

提出基于相移联合功率谱相减的二元联合变换相关识别的新方法：制作特殊的半波片，采用π相移技术，将零级功率谱从联合功率谱中去掉，并进行二值化。与经典联合相关变换和二元联合相关变换相比，基于相移功率谱相减的二元联合相关变换，使输入面的空间带宽得到更充分的利用，还得到了更高、更尖锐的相关峰，更大的相关信噪比，提高了相关识别能力。给出了相应的计算机模拟和光学实验结果。     

位相编码振幅调制联合变换相关器的设计

采用位相编码技术减小了经典联合变换相关器中的直流分量 ,及多目标输入时各目标图像之间的互相关项 ,并且同时消除了参考图像和各目标图像之间的共轭相关项。通过对联合功率谱进行振幅调制 ,缩小了相关峰的宽度 ,锐化了相关峰 ,增强了识别能力。最后给出了计算机模拟结果。     

功率谱微分法在实时联合变换相关器中的应用

联合变换相关器在功率谱中产生的目标图像和参考图像的自相关重叠显示于输出面的中心,形成很强的直流光斑,易使CCD探测器饱和,从而影响了对相关峰的识别。通过采用功率谱微分法,配合二值化处理,可消除相关输出中的直流亮斑,锐化了相关峰,从而大大提高了目标识别的准确性,降低了误判的发生。