取样光纤光栅及其应用研究

概述了取样光纤光栅在色散、色散斜率补偿中的应用,在不同取样情况下对取样光栅的光学特性进行了数值模拟和分析,并对基于取样光栅的色散和色散斜率补偿器件进行了比较和讨论.分析显示,取样光纤光栅特别是纯相位取样光纤光栅在飞速发展的WDM系统中有着非常好的应用前景.     

基于POCS算法的多级安全共享

基于联合变换相关系统,采用嵌套的投影限制集算法(projection onto constrains sets,POCS),依次得到多个相位掩模,进而用于光学图像加密;在不同的应用条件下,可以输出相应的安全信息,从而实现信息的分级安全共享.文中给出了可实现的光学装置和计算机的模拟结果.     

纯位相编码识别方法

本文提出一种纯位相编码识别方法。在光学相关器中使用一种特殊的纯位相编码滤波器,将二值化后的输出响应序列作为目标的识别代码,可以增加光学相关系统的识别能力.     

相控阵简化优化波束形成

为了降低相控阵列在自适应处理时的计算复杂度,利用阵列在自适应工作时相量的特征结构,经过适当的矩阵变换简化了包括采用实用的旁瓣降低技术的相控阵列在自适应处理算法,然后通过数学分析,获得相量的唯相梯度向量和海赛尔矩阵,并采用唯相共轭梯度法和牛顿法来获取数字波束形成的优化的数值相量。模拟结果表明,利用这种新的简化自适应波束形成方法所得的优化阵列的性能与没有简化的情况是一致的,但计算量却有很大程度地降低。     

基于超复数相位相关的彩色图像配准算法

由于数学上的限制,在使用传统相位相关技术对彩色图像进行配准时,必须先将其转化为灰度图像,在此过程中损失了图像的色度信息,导致配准精度的降低。针对此问题,提出了一种具有亚像素精度的彩色图像配准方法。首先通过数学推导得到一种新的超复数相位相关表达式及相关系数与图像位移间的解析表达式,然后使用最小二乘法从相关系数矩阵中,直接估计出图像间存在的位移。该算法能够充分利用彩色图像的灰度和色度信息,提高配准精度。仿真实验结果证明了算法的有效性。     

荧光共焦显微镜相干面光源相位滤波器

光源尺寸是荧光共焦显微镜的一个重要参数，增大面光源的尺寸使荧光共焦显微镜分辨率变差，为了克服这个缺点，提出了使用相位滤波器改变相干面光源不同环区的相位．作为一个例子，采用一个两区相位滤波器，数值计算结果表明系统的分辨率能得到改善，同时光源孔径可以增大．     

基于非线性共轭梯度法的唯相直接数据域算法

提出一种基于非线性共轭梯度法的唯相直接数据域最小二乘算法。根据标准直接数据域算法得到代价函数,由小相位扰动效应和泰勒展式推导得到代价函数的梯度,使用非线性共轭梯度法对代价函数进行优化,最终确定最优唯相权值向量。作为一种唯相自适应算法,它在硬件实现上比传统算法更具简单性。同时,它只对单快拍数据进行处理,避免了样本协方差矩阵的构造以及矩阵求逆运算,更适合于实时处理。仿真结果表明,算法具有良好的信号恢复和干扰置零性能。     

减小纯位相型计算全息图量化误差的一种新编码方法

针对纯位相型计算全息图量化误差问题，提出了一种新的编码方法。其主要理论根据基于在复平面上可将一复矢量分解成任意两个复矢量之和。在编码时，将一个编码单元分割成两个子单元，其子单元占该编码单元面积的比值及其刻蚀深度分别由这两个复矢量的模和位相来确定。由于矢量分解是在一椭圆上进行的，所以在相角的选择上有一定的灵活性，便于减小位相量化误差。从模拟结果看，应用这种新的编码方法所得到的再现像有较高的质量，如较高的衍射效率、较大的信噪比以及较好的均匀度。     

结合DWT变换的二元纯位相滤波器水印

提出了结合离散小波变换(discrete wavelet transfonn,DWT)的二元纯位相滤波器(binaryphase-only filter,BPOF)数字图像水印算法.首先对图像进行DWT变换,然后在DWT变换后的低频子带进行离散Fourier变换(discrete Fourier transforrn,DFT)变换,将DFT变换的相位信息二值化得到BPOF,并将其作为水印嵌入到相应的幅值中.与对图像整体进行DFT变换,并在其全频域或低频域嵌入BPOF水印相比,在保持嵌入水印的不可感知性和检测性能的同时,显著提高了抗JPEG压缩性能.该方法可用于图像真实性、完整性认证,仿真实验证明了算法的有效性.