利用阿贝成像原理制作全息光栅的理论分析

用相干光源照射黑白光栅,并通过透镜得到黑白光栅的像。在黑白光栅的频谱面上设置光阑,仅让±1 级衍射光通过,这样在像平面就得到全息光栅。通过改变物距和像距,可以连续改变横向放大率,从而改变像平面上光强分布的空间频率,于是在像平面上就得到强度按余弦规律变化的全息光栅。     

基于DSP的光栅信号处理实验平台构建

针对传统的采用单片机来处理光栅信号的方法存在的不足,构建了一种基于TMS320VC5402的光栅信号处理实验平台.设计中DSP主要完成光栅信号的采集、滤波、细分、辨向和光栅信号的频谱分析,DSP处理的结果通过TL16C750实现的TMS320VC5402与PC机的串行通信来观察.采用DSP处理器构建的光栅信号处理实验平台解决了以往的光栅信号处理系统只能处理输入信号频率较低或者静态的光栅位移测量的问题.实验结果表明:基于DSP处理器的光栅信号处理平台,提高了信号的处理速度,进一步提升了光栅位移测量的应用范围,具有较强的工程应用价值.     

Fourier方法分析Moire条纹

该文用Fourier光学方法分析了分离一定距离的2个Ronchi光栅产生的Moire条纹。在第二块光栅后面直接观察,所得Moire条纹实质上为多光束干涉条纹。在第二块光栅后面加上滤波系统,适当滤波后,Moire条纹成为三光束干涉条纹或双光束干涉条纹。文中对滤波后的Moire条件进行了理论分析,给出了零号频谱滤波和Ⅰ号频谱滤频波下Moire条纹的方程和对比度,得到条纹的方程和对比度与两光栅间距的关系,并给出了与理论相一致的实验结果。     

InSAR处理中预滤波方法的适用性研究

在InSAR处理中,频谱偏移是影响干涉图质量的主要因素之一,预滤波的作用是去除干涉像对中频谱偏移引起的去相干。首先对预滤波原理进行了介绍,然后以河北省张北地区和长江三峡地区的ERS SLC数据以及青海玉树地区和山西省临汾地区的ENVISAT ASAR SLC数据为例,分别对方位向和距离向的频谱偏移进行了预滤波实验,并通过相干性直方图和相干性平均值对影响预滤波效果的因素进行了着重分析。实验表明,在主辅图像多普勒中心频率差值较大时,方位向预滤波效果明显;时间基线太长、剧烈地表形变或植被覆盖较密引起的主辅图像去相干性较大,或空间基线较短均会导致距离向预滤波效果的明显降低。     

光栅光学小波滤波器

采用光学小波变换可以大大节省图像数据压缩的时间，实现图像数据的实时压缩，为图像的快速传输奠定基础.在典型的光学4f系统的谱面上加滤波片是实现光学小波变换的常用方法，该滤波片可以用胶片、全息图和光栅作为滤波片.但是，因为光栅参数与小波谱值的数学关系复杂，推导的难度较大，所以以往人们都采用胶片或全息图作为滤波片，这样做的精度并不高.作者研究的是在4f系统的谱面上加光栅作为滤波片来实现小波变换，推导了光栅参数与小波谱值的数学关系，为人们制作4f系统的滤波片提供了另一种新的参考.     

图象密度假彩色编码中空间频率成分的影响

本文指出在白光信息处理系统中,在对图象进行密度假色编码时,由于光源的时间频率与图象的空间频率在频谱面上的重迭,使输出中可能同时存在密度假色编码和空间频率假色编码。不同的滤波方法对于假色编码输出有很大影响。我们着重讨论了这种影响。实验结果与理论分析符合.     

傅里叶变换轮廓术中预处理滤波方法的研究

用傅里叶变换轮廓术测量复杂物体形状时，频谱能量分布弥散，出现频率混叠现象，滤波时难以确定截止频率。选用了3种频域滤波窗以及小波滤波4种滤波方法对傅里叶变换轮廓术中的变形光栅图进行处理，计算机模拟并比较了在有噪声和无噪声的情况下不同滤波方法的误差分布。数据分析表明，选用合适的小波基对信号进行滤波处理比其余3种滤波器的测量精度要高。     

阵列波导光栅解调的光纤光栅振动频率检测技术

提出一种基于阵列波导光栅相对强度解调的光纤光栅振动频率检测方法．振动引起的光纤光栅布拉格波长漂移由阵列波导光栅中相对应的2个相邻输出通道的相对光强变化进行解调,利用数据采集卡和虚拟仪器软件对其光电转换信号进行数据采集和频谱分析可得到振动频率．实验结果表明,该方法测出的振动频率与振动源设置的频率相吻合,且可有效消除由光源不稳定、微弯损耗等引起的误差影响,能够更方便实现准分布式光纤光栅振动传感系统的快速、准确测量．     

光栅自成像关于频谱面的对称性理论和应用

运用傅里叶频谱分析的方法，探讨了周期性物体的自成像对透镜频谱面的对称性理论，研究了提高光栅衍射条纹对比度的方法，并阐述了几种应用。     

光栅滤波过程的仿真实现

提出了一种利用MATLAB软件仿真光栅滤波过程的方法。即改变光栅滤波器的类型,可以对输入图象的傅里叶变换频谱信息的±1级信息进行分离并相干叠加,实现图像相减及图像微分处理。这种仿真实验也给光学光栅滤波器的设计和图像处理带来很大方便,为进一步拓展光栅滤波器的应用提供了一定基础。     

DCT域全相位FIR滤波器的设计与实现

离散余弦变换(DCT)具有优于傅里叶变换、哈尔变换等正交变换的高度解相关性,为了充分发挥DCT在信号滤波中的应用,提出基于DCT的严格零相位的一维全重叠频域滤波器(AOFD)的概念并给出与其对应的FIR滤波器结构．理论证明了滤波器零相位、对变换域抽样序列具有可加性和可形成严格互补子带的多分辨率分析等重要性质．实验中,通过对图像的多分辨率分析表明,AOFD可实现无波形失真的滤波效果。     

光学4f系统的图像空间频率特性

为将光学小波变换应用于图像压缩,分析光学4f系统中图像实现方式和图像采集对图像空间频率特性的影响,研究图像频域能量集中特性及其在光学4f系统中的表现,提出光学4f系统中图像空间频率特性的相关计算方法。理论分析、仿真计算和光学实验结果表明:用于图像压缩的光学小波变换在频谱面上的空间滤波范围受到输入图像尺寸、近轴条件、光学4f系统的器件采样特性、图像频域能量集中度以及系统噪声的影响,应根据实际光学4f系统选择合适的光学小波变换的空间滤波范围。实验结果验证了方法和结论的正确性。     

高温超导量子干涉器磁测量中的电磁反演

基于Biot-Savart定律和空间滤波技术,采用二维傅里叶变换,研究磁场到电流的反演. 对高温超导量子干涉器(SQUID)测得的载流导线周围的磁场分布以及圆孔缺陷周围的涡流场激发的磁信号进行反演处理,并对所得的结果,特别是在傅里叶空间对截止频率的选择进行了初步探讨. 结果表明,较高的截止频率值能有效提高反演结果的空间分辨率,但增加了噪声信号对反演结果的影响;相对较低的截止频率值能更明显地去除噪声信号,同时导致反演结果的失真,降低了反演结果的空间分辨率. 利用缺陷周围的磁场数据反演出的电流分布,能够准确反映出被测样品中缺陷的位置、形状等基本情况.     

阿贝成像原理中"分频、合频"的实验演示

在阿贝成像原理的教学过程中,通过实验演示物体成像的分频和合频过程,使学生更容易理解阿贝成像的本质就是两次傅里叶变换,同时对空间频谱、分频、合频等概念更容易掌握,也为空间滤波的学习打下基础.     

动态空间滤波的探讨与实践

在传统的遥感数字图像增强处理方法中,空间滤波主要采用静态的图像模板来进行计算处理以突出图像上某些特征,如突出边缘和纹理等.该文探讨用动态的图像模板来进行计算处理遥感影像,发现处理后的遥感图像取得了很好的效果.     

DRM无源雷达多径杂波的分载波空域抑制

鉴于数字调幅广播（DRM）无源雷达面临严重的多径杂波问题,建立了该无源雷达阵列信号模型,提出了一种基于分载波空域处理的多径杂波抑制方法.该方法先将DRM无源雷达阵列接收的时域信号经去保护间隔和傅里叶变换（FFT）之后,通过对各载波信号分别求取干扰协方差矩阵和空间自适应系数以滤除直达波和多径杂波.分载波空域处理方法综合利用了多通道空域信息及同一载波下直达波和多径杂波的时域相关性,降低了杂波抑制的空域自由度要求,提高了杂波抑制能力,克服了常规空域处理方法自由度不足或杂波噪声比低导致的杂波零陷深度不够等缺点.理论分析和仿真结果表明了该算法的优越性.     

自适应条纹图像滤波方法

提出一种自适应条纹图像空域滤波方法.该方法能够自动识别条纹图像的不同频率区域.针对低频（稀疏）区域,采用一种新的基于二次曲面拟合的滤波方法进行去噪;对于高频（密集）区域,则先估计条纹空间频率,再利用该频率重新计算像素灰度的最小二乘逼近值,从而达到滤波的目的.该方法适用于各种类型光学条纹图像的降噪处理,特别是空间频率变化较大的条纹图像的处理.实验及计算机模拟结果都证明了该方法的有效性.     

一种无阈值的傅里叶窗口滤波算法

提出了一种无需设定阈值的傅里叶窗口滤波算法,该方法解决了加窗傅里叶变换法无法克服的阈值问题,得到单一最佳频率图像,并大大缩短了计算时间．该方法可用于各类条纹图像的低通滤波,为从条纹图中进一步提取变形相位奠定了良好的基础．笔者介绍了自动窗口傅里叶变换算法的原理,利用该算法对散斑图进行了处理,并与加窗傅里叶变换法的滤波结果进行了对比．实验结果证明了无需设定阈值的傅里叶窗口滤波算法具有良好的滤波效果．     

光寻址空间光调制器前置滤波

分析了光寻址空间光调制器对加续图像采样和能量量化所产生的噪声和假频，判别出产生噪声主要高斯噪声，借助电子学中A／D转换前置滤波概念，提出了一种光学前置滤波的方法，即在傅立叶变换透镜前加入矩形窗函数用于作假频和抑制噪声，将比函数入系统的设计中，既没有使系统结构复杂，同时又使此系统具有滤波，抑制噪声和提高信噪比的功能。     

快速富里叶变换在织物结构分析中的应用

在计算机图像处理和横式识别领域，快速富氏变换（ＦＦＴ）技术起着非常重要的作用．织物（此文只论及机织物）的结构是由相同单元规则地排列而成的，呈现很强的周期性．这使得ＦＦＴ技术在分析织物结构特征中特别有效．本文讨论如何应用ＦＦＴ去识别织物组织、纱线密度、纬纱倾斜度等其它结构参数．