计算机与光学相结合的体视全息三维显示

在计算机制全息技术和光学全息技术的基础上,研究用计算机-光学方法联合制作体视全息三维立体显示技术.根据人眼立体视觉原理获取三维物体带有视差信息的体视图,通过计算机计算得到计算全息图H1;将H1严格对位,用激光再现获得带有视差信息的再现像,并以此再现像为对象,用光学全息的方法拍摄彩虹全息图H2;用白光再现H2,通过双眼综合出三维立体图像.在全息图的计算过程中,采用快速傅里叶变换算法提高了计算速度,将计算全息与光学全息相结合,发挥了各自的优势.     

体全息成像系统的研究

体全息成像系统是结合一个作为光学场处理的体全息组件的成像系统.本文提出了一种利用体全息元件在三维成像中的应用的新的方法.体全息透镜由于其用于全息记录的感光胶膜的厚度和所具有的布拉格选择性,使得体全息成像系统可以利用光分层进行体全息三维成像且可选择识别物体的特殊属性(如空间位置、光谱信号等).     

多图像加密技术研究

随着互联网技术的迅猛发展,通信隐私和信息泄露事件频发,信息安全技术成为国内外学者的研究热点,尤其是多图像的加密技术备受关注.综述了近年来主要的多图像加密技术的研究进展,如基于复用技术、光学全息技术、压缩感知、混沌映射的多图像加密技术等,介绍了每种技术的特点和实现方法,并进行了总结和展望.     

基于光场调控的光学图像相关处理:原理与技术进展

光学图像识别以信息处理容量大、运算速度快(基本上接近光速)和高度并行处理能力等特点得到研究人员的广泛关注,在成像、生物医疗、国防军事等领域均具有广阔的应用前景.近年来,随着空间光场调控技术的发展,人们对结构光场的认识愈加深入,使得光学图像识别这一领域焕发出新的生命力.本文从范德·拉格特相关器(Vander Lugt Correlator, VLC)和联合变换相关器(Joint Transform Correlator, JTC)这两大主要光学图像识别相关器的基本原理出发,介绍了光场调控在光学图像相关识别及处理应用中的物理原理与技术进展.从线性光学、非线性光学以及量子光学这三个角度分别介绍不同领域如何通过光场调控实现全光型的光学图像相关处理.     

一种具有安全特性的压缩全息成像方法

本文提出一种具有安全特性的压缩全息成像技术来解决当下存在于全息成像方面的安全问题.该方法可以在全息成像场景过程中实现光学加密、光学隐藏和光学压缩功能,能够在保护图像信息安全的同时,实现对数据的压缩.该方法将主对象引入经典Mach-Zehnder干涉仪的参考路径中,实现参考波的空间调制,形成参考光场的二维空间分布.之后,对象信息被加密并隐藏到菲涅耳域中目标光束和参考光束的相干成像过程中的主目标信息中,实现对图像的安全保护;同时,安全物体全息图被进一步压缩采样,单像素检测器只需记录较少数据,就可表示原始成像对象.该技术大大减少了对象的数据采集量,可以在纯光系统下安全地获得压缩对象,这是全息成像方法的一大突破,也有望突破全息影像在3DTV、医学诊断、实时全息TV等领域中,影像数据量受限的瓶颈.凭借全光学手段实现光学安全的可行性,本文提出的方法对实现全光网络、近地和星际激光通信链路等方面也有重要参考意义.     

光学CT中干涉投影图像的计算机处理

论述了光学计算机层面分析方法重建物体内部三维图像的原理，讨论了利用计算机ＯＣＴ技术处理全息干涉图像的方法。     

使用光纤的全息显微术

显微全息是全息术的一种应用,它将全息技术应用于普通的光学显微镜,扩大了显微镜的应用范围.普通光学显微镜的景深很短,而用光学全息显微镜摄制微小样品的显微全息图,可将样品的结构十分准确地复制下来,样品既可是切片的,也可是非切片的.既可是无生命的,也可是活的生物体,其再现象具有分辨率高、象场深的特点.因而全息显微镜的研究正引起医学、生物学界的密切关注. 然而,光学全息显微镜都存在着结构复杂、光学元件多、调节困难、噪声大、象质不理想的缺点,这在很大程度上阻碍了显微全息在医学、生物学方面的广泛应用.为此,我们对原有的全息显微镜装置进行了改进,采用光导纤维来导光.这种新的全息显微镜与原有的全息显微镜相比,结构大大简化,使用方便,同时对降低噪声、提高象质也有一定的作用.     

基于全息视觉测量的钢混组合结构损伤识别试验研究

对一片钢混组合试验梁依次开展不同损伤工况下的加载试验,利用全息变形视觉测量试验装置获取试验梁全息图像信息数据,基于结构全息边缘轮廓线提取算法计算分析全息图像信息数据以获得试验梁在不同损伤工况下的全息变形.以结构初始全息变形数据和结构目标全息变形数据作为输入,运用改进的BP神经网络算法反演试验梁刚度矩阵的退化,求解单元刚度矩阵折减系数的全局最优解,并以结构单元刚度矩阵折减系数作为损伤表征因子,实现对目标结构损伤状态的识别.试验结果表明:基于结构全息变形数据和BP神经网络的结构损伤识别方法对损伤具有较强判别性,试验梁不同程度、不同位置损伤工况的测试识别结果与试验结果基本一致,试验梁损伤位置及程度平均识别精度为92.6%,为后续研究奠定了基础.     

非水溶性红敏光致聚合物特性及后处理对全息图性能影响的研究

报道了一种新型的对红光敏感的非水浴性光致聚合物材料,并研究了材料的全息特性.用He-Ne激光器激发的632.8 nm的红光对材料曝光,结果表明该材料具有防潮、后处理简单、衍射效率和曝光灵敏度较高等特点,衍射效率高达83%,灵敏度为9.5cm2/J,折射率调制度为4×10-3.在光聚物材料上进行了存储实验,得到的再现图像清晰可辨,说明该材料适合于大容量体全息存储,并可应用于制作波分复用器,光学元器件等.最后,又对后处理对全息图性能的影响进行了深入的分析.     

光学双相关技术用于血红细胞计数

光学双相关技术是一种不用光学全息匹配滤波器的新技术.本文叙述了用于血红细胞计数的工作原理与实验系统.实验结果与理论分析一致.