傅里叶-梅林变换(FMT)在畸变-不变图像识别中的应用

针对尺度缩放和角度旋转变化目标相关识别率低的问题,在联合相关识别中加入傅里叶-梅林变换方法.采用傅里叶-梅林变换(FMT)中的对数极坐标变换、梅林变换、傅里叶变换具有的旋转、尺度、平移(RST)不变性,可以提高JTC图像识别的性能,实现畸变-不变图像的识别.利用联合变换相关器对角度旋转0°～40°、尺度变化0～20%的目标进行计算机仿真实验.实验结果表明:在JTC中采用FMT可以实现畸变-不变图像的识别.     

不对称离散分数傅里叶变换实现数字图像的加密变换

利用不对称分数傅里叶变换的特性,提出了一种图像加密变换的新方法。对图像的x,y方向分别实施不同级次的一维分数傅里叶变换,得到加密图像。解密方法就是对变换后的图像实施对应级次的分数傅里叶逆变换,只有当x,y方向的逆变换级次分别与原变换级次都相同或者满足周期条件时,才能恢复原图像。加密变换有效地提高了图像加密和防伪力度。数值计算验证了方法的正确性和可行性。     

基于分数傅里叶变换的分数相关峰值特性

本文通过理论分析和计算机仿真研究了分数傅里叶变换的级次对分数相关峰值特性的影响并优化了分数相关的级次。结果表明分数相关输出在旁辩和峰值宽度方面与传统相关相比有了较大的改善,因而可以提高目标探测的灵敏性。     

基于傅里叶-极坐标变换的相关结果后处理技术

在光学相关识别中,对相关输出结果进行后处理是保证图像识别准确性的关键之一。研究者通常采用神经网络技术对相关输出结果进行处理,并取得了较好的效果,但它需要预先准备大量的相关峰和噪声峰训练样本。根据极坐标变换能将笛卡尔坐标系下的旋转转变成平移的性质以及傅里叶变换的平移不变性,提出一种基于傅里叶-极坐标变换的相关结果后处理方法。验证结果表明:目标的旋转图像与目标自身的傅里叶-极坐标变换的相似度较大,而干扰图像与目标的傅里叶-极坐标变换的相似度较小。本文的方法在后处理阶段可对目标和干扰进行有效的分类识别,而且还能避免对相关峰和噪声峰训练样本的收集,从而使得光学相关识别系统的应用更加便利。     

利用分数傅里叶变换相关实现散斑相关测量

提出了一种在匹配滤波相关中利用分数傅里叶变换代替傅里叶变换实现散斑相关测量的方法.利用分数傅里叶变换的指数性质,采用把移变后的散斑图像先进行相位调制,再进行分数傅里叶变换的方法,有效地解决了分数傅里叶变换的移变性带来的谱移问题.编程模拟和拉伸试件位移场测量的结果表明,只要选择合适的分数傅里叶变换级次和相位调制函数,可以得到优于傅里叶变换相关的理想输出.     

分数双重非线性相关器特性研究

将分数傅里叶变换引入到双重非线性相关方法中,通过对参考图像和目标图像分数傅里叶变换谱的双重非线性操作实现非线性分数相关.该方法利用非线性参数以及分数阶控制目标的形状和纹理的权重,从而实现目标相关识别的调控.该非线性分数相关系统由一个光电混合装置实现,数值仿真表明,这种光学图像识别系统的优点在于对目标的形状失真和纹理改变...     

分数傅里叶变换计算全息

在计算全息和分数傅里叶变换的基础上提出了不对称分数傅里叶变换计算全息和双随机相位不对称分数傅里叶变换计算全息。在这种方法中,首先用一随机相位函数乘以输入图像信息,然后沿x方向实施α级次的一维分数傅里叶变换,再乘以第二个随机相位函数,最后,沿y方向实施β级次的一维分数傅里叶变换。采用迂回位相编码法对变换后的结果编码,绘出计算全息图。为了恢复原始图像,需要知道变换级次和随机相位函数。利用这种方法进行图像加密,使加密图像的密钥由原来两重增加到四重,从而提高了系统的保密性能。     

基于联合广义分数相关器的相关峰特性分析

分析了联合广义分数傅里叶变换相关器相关峰的特性,得到通过改变广义分数傅里叶变换的系统参量可以提高广义分数相关峰性能的结论.进行了数值模拟和光学实验,并根据两者的结果对四个相关峰的性能指标相关峰强度最大值、峰能比、识别能力、信噪比进行了比较分析,说明只要适当控制系统参量,联合广义分数傅里叶变换相关器比联合分数傅里叶变换相关器具有更好的相关性能,有助于提高光学相关器识别的准确率.     

联合分数变换相关器的分数相关特性分析

从分数傅里叶变换（FRFT）的定义出发，理论分析了联合分数变换相关器（JFRTC）的分数相关特性.从所得JFRTC的数学表达式中可以看出，将FRFT应用到联合变换相关器（JTC）中得到的JFRTC具有与传统JTC不同的性质.对于传统JTC，一旦输入平面上参考图像与目标图像之间的距离给定，相关输出峰的位置即确定，而JFRTC的相关输出峰的位置则可以由分数级次p₁和p₂来自由调节，这个特性在实际模式识别中非常有用.另一方面，JFRTC的相关输出峰值在大多数情况下低于传统JTC的相关峰值，却是JFRTC的一大缺点.最后，从FRFT的比例性质出发，给出了FRFT谱畸变不变的实现条件，并由此预言了JFRTC畸变不变模式识别的功能.     

应用联合分数傅里叶变换相关器识别多个物体

通过理论分析和计算机仿真研究了联合分数傅里叶变换相关器对多个物体的识别.结果表明联合分数傅里叶变换相关器与基于傅里叶变换的联合变换相关器相比有了较大的改善,提高了目标探测的灵敏性.     

分数相关畸变不变模式识别特性研究

本文从理论上分析了分数相关器的分数级次对相关输出面能量分布的影响,利用数值模拟方法,对基于匹配滤波结构的分数相关器畸变不变模式识别特性进行了深入的讨论,并与传统相关器进行了比较.结果表明在畸变不变模式识别中,分数相关器比传统相关器有着更强的畸变不变相关识别能力.     

分数傅里叶域数字水印算法

基于离散分数傅里叶变换(DFRFT)快速算法发展了一种分数傅里叶谱域图像水印算法.该算法根据分数傅里叶变换谱具有空域和频域双域信息表达能力,分别对原始图像和所加水印信息进行不同级次的分数傅里叶变换,提取水印分数傅里叶谱的低频成分并直接将其叠加到原始图像的分数傅里叶谱中的对角像元上,然后再进行逆变换得到水印图像.在JPEG压缩、图像旋转及剪切等攻击方式下,对该水印算法进行了鲁棒性分析,数值实验表明该水印算法具有良好的抗攻击性和安全性.     

Image recovery from double amplitudes in fractional Fourier domain

The classical Gerchberg--Saxton algorithm is introduced into the image recovery in fractional Fourier domain after adaptation. When this algorithm is applied directly, its performance is good for smoothed image, but bad for unsmoothed image. Based on the diversity of fractional Fourier transform on its orders, this paper suggests a novel iterative algorithm, which extracts the information of the original image from amplitudes of its fractional Fourier transform at two orders. This new algorithm consists of two independent Gerchberg--Saxton procedures and an averaging operation in each circle. Numerical simulations are carried out to show its validity for both smoothed and unsmoothed images with most pairs of orders in the interval [0, 1].     

Joint extended fractional Fourier transform correlator

Based on the conventional correlation and fractional correlation, the extended fractional correlation (EFC) is presented. And based on the configuration of the nonconventional joint transform correlator, we propose the joint extended fractional Fourier transform correlator (JEFRTC). The properties of the extended fractional cross correlation peak (EFCCP) in theory are analyzed. A sound conclusion is drawn that the width of EFCCP is narrower than that of fractional correlation peak under some conditions. This JEFRTC can permit lower precision of the systemic parameters when implemented with optical configuration. That will improve correlator’s character discriminability.     

改进4f傅里叶光学系统实现平面分形的频谱放大和小波变换

设计了一种改进的４ｆ傅里叶光学信息处理系统,利用该系统实现对频谱面坐标尺度的放在和光学小波变换。其优点是有利于带通滤波器的制作和精确定位。并给出了谢尔宾斯基（Ｓｉｅｒｐｉｎｓｋｉ）分形的傅里叶变换、小波变换及分维测量的实验结果。