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。     

一种光电混合式光纤缺陷相关检测系统

提出一种光电混合式联合变换相关检测系统，并示出用该系统对不同程度缺陷的光纤成功检测实验结果。结果表明，该系统能够实现光纤缺陷的检测，并且具有快速、灵活和光路易调整等特点。     

单模光纤中模耦合微扰功率谱与偏振关系的研究

提出用测量光纤偏振耦合率来确定模耦合系数，从而得到耦合微扰功率谱与双折射关系。它给出了光纤拉制中微扰作用 的信息，是研制偏振光纤的一种有效方法。     

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。     

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。     

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.     

微小缺陷回波信号的成像方法研究

针对金属中微小缺陷在超声检测时回波信号较弱,利用时域回波信号对微小缺陷试块进行C扫描成像时图像噪声较大且信噪比较低的问题,借鉴医学超声影像领域中的背散射积分诊断技术,提出了一种通过计算缺陷回波信号的功率谱(PSD)和频域背散射积分(IBS)来表征微小缺陷的方法。在使用IBS对试块进行成像后发现成像的信噪比较时域成像有显著的提高,但图像出现了明显的网格化。对此提出了使用频域背散射补偿积分(IBSC)和频域背散射全宽带积分(IBSF)成像的两种改进降噪方法。实验结果表明,这两种改进的成像方法均能在保持成像具有较高信噪比的条件下抑制图像的网格化,但IBSC的计算量远小于IBSF,更适用于金属中微小缺陷的成像检测。     

基于ICCD的高压电晕放电紫外光谱检测

对高压电器局部自持放电的光强谱系的强度分布进行了分析,建立了高压电晕放电紫外光谱特征谱线下光强与探测距离的关系,并采用紫外光谱功率法对高压电气设备的电晕放电进行了实验研究。实验系统包括针极放电装置及ICCD探测器,通过光纤传输对日盲区紫外光谱进行探测。试验中调整光纤探头位置,分别改变光纤探头垂直距离和光纤探头距中心点左右偏移距离,采集相应的紫外光谱,并对波长为262.773 nm、265.456 nm 和274.435 nm处的光谱强度与偏移位置之间的关系进行数据拟合,拟合后的指数函数形式与理论分析相吻合。对采集的紫外光谱数据采用Burg递推算法进行功率谱估计,发现大约350 Hz的功率谱密度可作为特征参量,表明了对电晕放电点识别的可行性。     

基于瞬时特征谱的联合特征调制识别算法

传统调制识别算法的识别效果受信号的信噪比、成型脉冲形状、采样率等参数影响,适用范围有限。为了提高对具有不同参数的信号的识别正确率,通过对数字调制信号的瞬时特征进行多阶变换,基于变换后的功率变化和分布信息,提出了一种基于瞬时特征谱的联合特征调制识别算法。该算法以集成学习器XGBoost对数据进行训练,能够适应不同条件下的信号数据,使其识别正确率得到明显提高。仿真结果显示了该方法的有效性。     

高速光纤通信系统的抖动分析

在分析抖动产生及特性的基础上,给出了抖动功率谱的计算公式,讨论了抖动对高速光纤通信系统误码率的影响,并据此提出了减小影响的方法。     

基于取阈分解的形态学相关灰度图像识别算法改进研究

为改善取阈分解形态学相关 (CMC)的识别效果 ,本文从形态学角度定义了灰度联合图像相似度 ,调整了基于图像片边缘特征提取的取阈分解形态学相关算法 (RCMC) ,并提出基于二元化图像片功率谱的取阈分解形态学相关算法 (BCMC)。计算机模拟表明 ,上述算法对改善高相似度灰度图像的识别产生了明显效果     

准联合变换相关器实现光纤缺陷检测研究

提出实现光纤缺陷检测的光电混合式准联合变换相关器系统,该系统能够克服传统联合变换相关器的频谱尺寸小的缺点,光纤检测实验表明,系统能够实现光纤的缺陷检测,并且具有比传统的联合变换相关器更高的识别能力。     

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。     

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。     

基于联合变换相关器和矢量分解的图像加密方法

为了提高基于联合变换相关器(JTC)的加密方法的 抗攻击能力,提出了一种基于 JTC和矢量分解的图像加密方法。在加密过程中,通过计算机预处理, 先将待加密图像进行了基于干涉原理的矢量分解,再利用基于JTC的 光学加密系统进行图像加密并记录加密图像。解密时,通过其中一个密钥解密联 合功率谱得到一幅纯相位图,再与另一个与明文相关的密钥进行相干叠加得到相 应解密结果。本文加密系统易于实现,通过矢量分解增加了一个与明文相关的密钥, 破坏了加密图像和原始图像间的线性关系,有效地提高了系统安全性。仿真实验 结果和分析验证了本文加密方法的可行性和安全性。     

基于谱二值化及复制技术的光电混合高效联合变换相关器

提出一种将联合变换功率谱二值化处理并进行复制以提高联合变换相关器性能的方法，对该方法给出了理论分析并导出了谱复制时应满足的条件，证明在该条件下不仅可以提高光效率，而且可同时大大提高相关峰极值强度，相关峰锐度及信噪比。     

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。     

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.     

一种利用布里渊谱宽确定光纤SBS阈值的新方法

针对传统的通过功率信息测量所得受激布里渊散射阈值偏高的问题,提出了一种利用布里渊散射谱宽确定光纤受激布里渊散射阈值的新方法。分析了本地外差检测的原理及布里渊散射谱宽与入纤光功率的关系;设计了基于本地外差检测的布里渊散射谱测量系统,在常温下对不同长度标准单模光纤的受激布里渊散射阈值进行了测量。实验结果表明:当光纤长度分别为48.8 km和9.5 km时,根据功率信息获得的受激布里渊散射阈值对应的布里渊散射谱宽均接近恒定值10 MHz,此时已发生严重的泵浦耗尽效应。利用布里渊散射谱表现出的低入纤功率时谱宽的线性下降特性和高入纤功率时谱宽的功率无关特性确定的两种光纤长度下的受激布里渊散射阈值分别为1.12 mW和3.8 mW,对应的布里渊散射谱宽分别为24.86 MHz和23 MHz,其值近似等于布里渊自然线宽。文中的研究结果对布里渊光时域反射系统最大入纤光功率的确定具有重要的参考价值。     

光功率远程实时自动监测方法研究及实现

光功率远程实时监测对光纤光缆故障导致光纤网络性能恶化起到监控作用,是光纤传输网远程实时监控的重要手段之一.实现了安捷伦86142B光谱分析仪光功率测试的远程实时监测.安捷伦86142B光谱分析仪通过GBIP接口卡与计算机的PCI接口相连,采用面向对象的方法编程实现光功率的远程自动监测.