自由空间二维榕树网实现方法

鉴于榕树网在自由空间光子交换网络中具有重要的应用价值,分析了榕树网的特点和4×4二维榕树网的空间拓扑结构,通过偏振光分光棱镜、微闪耀光栅阵列、平面反射镜、半反半透镜和液晶空间光调制器的集成,构建二维的榕树交换网实验模块,利用微闪耀光栅的衍射特性,控制每块微闪耀光栅的周期,以实现入射光信号不同方向的闪耀输出,最终完成二维榕树网自由空间水平和竖直方向上的交叉互连,直通则由平面镜反射实现。对二维榕树网实验模块的功能分析表明,该实验模块理论上可以完成4×4二维面阵内光信号(或数据)的排序、交换、组播、广播、矩阵变换等操作,具有交换透明、速度快、空间带宽高等特点,在全光交换和光通信中具有一定的应用。     

彩色立体像对的自适应匹配

提出了一种自适应权值的色彩相似性度量方法,有效地抑制了噪声对立体匹配的影响,提出以立体像对左、右图像间的颜色直方图相关系数为标准来调整权值的方法,并通过实验推导出具体的计算公式.对以灰度变化为基准的自适应窗选择方法进行改进,在边界提取过程中加入了彩色信息,使得提取的物体轮廓更为完整;用"米"字型窗口来代替原来的矩形窗口也使得窗口增长更为灵活,获得的匹配更为准确.实验结果表明,本文算法能够生成精确度较高的视差图,是一种较好的立体匹配算法.     

PMP系统中一种新的相位-高度映射算法

在相位测量轮廓术(PMP)系统中,由光路可逆原理将投影仪当成另一台摄像机看待.研究了空间点在摄像机和投影仪上投影关系,得到投影仪无畸变时PMP系统的相位-高度影射关系;再将它展开成多项式,使参数标定变得方便.进一步研究了投影仪存在镜头畸变时,相位畸变量与相位的关系;最后得到考虑镜头畸变的PMP系统相位-高度映射算法及其多项式表达式.通过计算机仿真表明,在通常的镜头畸变情况下采用4阶多项式表达的新算法最大绝对误差达到士1.0369×10-3 mm,标准偏差达到7.832×10-4 mm.最后在实际系统中进行了验证,实验中虽然由于测量误差的影响,测量标准偏差仍然可以达到0.0425mm.     

一种新的与偏振无关的双向2×2光开关的设计

设计了一种由偏振光分束器(PBS)、位相型空间光调制器(PSLM)、反射镜、半波片(HWP)和1/4波片(QWP)构成的2×2光开关.该光开关所用器件少,具有结构紧凑规整、功能的实现与信号光的偏振态无关以及可以完成双向交换等特点.进而通过2×2光开关的级连,设计了一种与偏振无关的4×4光开关的实验模块.     

条纹频率分析的相位展开方法在InSAR中的应用

对InSAR干涉条纹图的形成进行了研究,基于星载InSAR的空间几何关系及雷达成像的特点给出了InSAR的干涉图模拟模型和计算公式。将条纹频率分析的相位展开方法应用于我们给出的干涉图模型,得到了很好的相位展开结果。条纹频率分析产生可靠性模板,基于该模板的排序算法将误差范围控制在局部最小的区域。     

复合相位测量轮廓术研究

最近提出了一种只投影一幅复合光栅就可测量物体三维面形的复合相位测量轮廓术（CPMP）,其中复合光栅是由四个不同频率的载频分别调制与其方向垂直的四帧相移条纹并叠加形成的。本文对CPMP在理论及实验上进行了进一步的研究,并将之与相位测量轮廓术（PMP）进行了比较分析。结果表明对于高度连续变化的物体的动态测量,CPMP具有较大的应用前景。这对于复合相位测量轮廓术的进一步应用具有实际指导意义。     

"勇气"号火星车的全景照相系统分析

“勇气”号火星车在火星的顺利着陆与发回的大量三维全景照片引起了世人的关注〔1〕。本文详细的介绍了火星车上的三维全景照相系统的工作原理和系统结构,分析了三维全景照相设备的主要构成和关键技术参数,分析了全景照相机的参数标定方法和装置。本文还从双目视觉的基本原理和计算公式出发,从全景照相系统提供的一对双目照片中提取了部分火星表面的视差图。     

InSAR中基于干涉图质量参数的相位展开

本文分析了二维相位展开算法的特点,探讨了基于干涉图质量参数的相位展开方法。按干涉图质量优劣排序,对InSAR干涉图进行相位展开,可以有效减小截断相位中无效点对相位展开结果的影响。文中给出了算法的详细描述,以及按干涉图质量参数排序进行相位展开的实验结果。     

红外人脸隐蔽性三维测量

提出了一种利用近红外结构光对人脸进行隐蔽性三维测量的方法。将波长为850nm的红外结构光条纹投影到人脸表面,利用相位测量轮廓术获取人脸的三维数据。用频谱分析的方法讨论了皮肤对结构照明光场的影响,通过实验给出了系统等效的传递函数,并计算分析了皮肤对红外正弦条纹对比度的影响.由于皮肤的透射和散射等特性,在设计人脸三维测量系统时,必须使用较低空间频率和较高对比度的结构光。实验结果表明,文中提出的方法是可行的,满足人脸隐蔽性三维测量的要求,在医学美容、人脸识别等领域具有广阔的应用前景。     

二维全混洗变换的理论分析

基于全混洗变换在光信息处理和全光排序中的应用,讨论了全混洗变换的数学定义和变换规则;重点研究了二维全混洗变换的特点,对2D-fold shuffle变换和2D-separable shuffle变换进行了详细的讨论,得到其相互间转换的操作规则;在此基础上分析了一维混洗变换与二维混洗变换的关系,提出了从一维到二维的映射规则和实现步骤,理论分析表明二维全混洗变换可以有效地利用空间自由度,提高信息处理的容量,带宽和器件的集成度.