用矩形光栅作X—射线片的密度假彩色编码

由于彩色图片比黑白图片易于识别,所以,黑白图像的假彩色合成受到很大的注意。黑白图像的假彩色编码主要有两类技术,即按空间频率的编码和按密度的编码。目前,己有人研制成多种光学假彩色编码技术。^[1-4]利用白光系统作黑白图像的假彩色编码有其独特的优点。它不需要贵重的多色激光器,没有激光引起的散斑噪声,色彩鲜明。本文阐述了用矩形光栅作x—射线片密度假彩色编码的理论与实验。从频谱分析的观点出发,分析了用矩形光栅对图形进行编码时,它的高级谱所形成的像,与其零级谱所形成的像对比度相反的原理。^[5]解释了实现对比度反转的条件.给出了在白光系统中,对x—射线胸片和细胞切片编码的结果。     

光源编码的白光散斑剪切干涉计量术

本文提出了一种用非相干光源照明进行剪切干涉计量的方法—光源编码的白光散斑剪切干涉计量术.它采用光栅对光源进行编码以提高空间相干性,使物体的两个剪切像的波面部分相干叠加,以实现剪切干涉.     

用全息透镜做散斑编码的图象处理技术

本文研究了全息透镜在散斑编码光学信息处理中的应用.所用的全息透镜系采用最佳成象条件制备而成.最后给出用该透镜做散斑编码的多图象存储的实验结果.     

白光图象处理的散斑调制屏法

本文提出了白光图象处理的一种新方法——散斑调制屏法。基于漫射相干光的散斑效应,制作一种名叫散斑调制屏的光学编码元件,此屏在光学图象处理中有广泛的应用和明显的优点。文章还给出了彩色图片存储和灰阶图片的等密度假彩色编码两个实验。     

部分相干光处理系统在散斑干涉术全场分析中的应用

本文提出将散斑干涉术的全场分析放在部分相干光处理系统中进行。其优点是能减小散斑的大小和反衬以提高全场条纹的质量;能辨认零级条纹为全场分析带来方便。另外,用不同颜色的滤波小孔,可以同时得到两组以上沿不同方向颜色编码的全场条纹。 本文讨论了在部分相干光处理系统中刚体面内转动散斑照相的全场分析。最后给出了零级条纹判读等一系列实验结果。     

模压全息衍射效率的分析

本文指出光刻胶所记录到的是浮雕型相位光栅,经历了电铸、模压转移到PET薄膜上,在此过程中光栅刻蚀深度的转移是非线性的,即深度浅的地方,其最后结果将更浅,甚至丢失。由于散射物体散斑的光强分布是严重不均匀的,故光刻胶上记录下各散斑的光栅刻蚀深度也严重不均匀,经过电铸、模压后,进一步加重了这种不均匀性,使得模压片的衍射效率降低,解决的办法是尽可能地使各个散斑上的光栅刻蚀深度趋于均匀化。     

用衍射级间干涉编码法作彩色透明片的档案存贮

本文提出一种在白光信息处理系统中用一块二维的正交黑白Ronchi光栅的衍射级间干涉来形成三原色正弦光栅做彩色编码的新技术.它在作彩色透明片的档案存贮时具有操作简单方便、能有效地避免莫尔条纹实现变频编码及一次完成的优点.可得到令人满意的分辨率和色彩.理论分析与实验结果相符.     

空间散斑的运动规律

相干光照明的漫射表面在空间中产生随机散斑。反射表面相对于光源运动,引起散斑的相应运动。当跟踪一个运动的斑,认为斑的强度不变,而位相是可以变化的。从Fresnel-Kirch-hoff积分,得到关于散斑运动的三个基本规则,即文中的(3),(4)和(5)式。第一和第二式类似于光栅方程。第三式类似于透镜定律。从这三个规则推导了当表面运动时散斑的运动公式(18)。这公式以矩阵形式表示,包括三个转动和三个平动。实验结果与公式非常符合。同时,三个基本规则适用于一般的空间衍射图。 关键词：     

一个空间滤波的新实验——利用编码光栅实时获得正负象

在大学的光学信息处理实验中,利用光栅对图象进行调制(又称编码)的技术已用得相当普遍,因而学生对光栅编码的概念比较熟悉。但对编码光栅的概念则比较生疏。这里,我们首先对编码光栅这一新概念做一些解释。所谓编码光栅就是光栅参量经过编码的光栅。更具体地说就是将编码技术应用于光栅,根据要求,对光栅的振幅、位相等诸参量进行空间编码,所编码好的光栅,便称作编码光栅。比如,我们可以根据空间位置对光栅的振幅、位相、空间频率和取向进行编码,也可以对矩形光栅的亮条和暗条的宽度进行空间编码,还可以用不同的颜色对     

数字散斑相关方法实现鼠标定位原理

在激光鼠标工作原理的基础上,利用数字散斑相关方法对激光鼠标的定位原理进行了研究。设计实验得到散斑场并用数码相机拍摄。用图像采集卡采集CCD扫描数散斑图像得到的图像,将图像数字化,分析数据得到了图像最优采样的像素单元和图像位移两个参量。基于两个参量,实验采集散斑图像在一定的轨迹运动下的散斑场,用Matlab软件模拟,并比较分析了实验和模拟结果。结果表明,用数字散斑相关方法可以实现激光鼠标的定位功能,并且分辨力可达到1μm,远高于市场上激光鼠标30μm的分辨力。     

Color image encryption based on orthogonal composite grating and double random phase encoding technique

A new method of color image encryption based on orthogonal composite grating and double random phase encoding technique is proposed. The red (R), green (G) and blue (B) components of a color image to be encrypted is modulated into an orthogonal composite grating. The deformed composite grating is subsequently encrypted using double random phase encoding technique. At the decoding end, the deformed composite grating is decrypted through double random phase decoding system. By filtering in frequency domain and phase demodulating, the modulated RGB components can be recovered. Computer simulation experiments have proved the validity of the new method. The proposed method is also applicable to encrypt three color images simultaneously after they have been transformed respectively into indexed formats.     

一种用于动态过程测量的实时偏振相移方法

利用一种特殊的相位龙基光栅和偏振相移技术,可同时获得四幅具有不同相移的干涉图,由此可计算出被测物体的全场相位分布,从而实现对支态过程相位的测量。将该方法应用于马赫－曾德尔干涉系统的散斑干涉系统,分别测量了液体的折射率变化和固体的离面位移,给出了实验结果。     

散斑场相位涡旋及其传播特性的实验研究

用CCD记录散斑场和参考光的干涉图样, 利用傅里叶变换法实现了散斑场复振幅以及相位分布的实验提取, 在复振幅实部零值线和虚部零值线切点处出现一种新的相位奇点, 与两条零值线交点处的传统相位奇点周围单调螺旋变化的相位分布不同, 绕切点一周的相位具有先增大后减小几乎呈对称性分布的特性, 为了解释这种新的相位奇点,提出了准孪生相位涡旋的概念. 在理论研究散斑场强度的纵向自相关函数的基础上, 实验观察散斑场相位涡旋的传播, 发现在光强纵向相关长度范围内的不同传播距离处的观察面上, 复振幅实部和虚部随机变化而涡旋的 关键词： 相位涡旋 散斑 干涉     

Digital polarization-sensitive speckle correlation as security validation technique

We implement a validation technique, based on polarization encoding using the classical digital speckle pattern correlation. A validation mark is generated, which can be magnetically affixed or by means of a chip attached to a primary document. Besides, a decoding key is also generated in the same setup to be sent to the client. In our method, security is twofold by the speckle and polarization characteristics of the procedure. Both encoding and decoding keys are stored digitally. The validation can be achieved by a subtraction operation between both keys performed with conventional software. No additional experimental setups are required in the decoding step. Experimental results are presented to illustrate the method.     

基于叠栅技术的二维亚波长周期结构成像设计

用光子学方法研究了叠栅技术中,当试件光栅被拉压和旋转后,叠栅条纹的空间周期和相对于基准光栅的取向,试件光栅被拉压后的节距等相关问题。根据衍射光波的空间周期可能大于试件光栅空间周期的特点,对二维亚波长周期结构衍射成像进行了设计研究。首先,对二维亚波长周期结构衍射物进行编码,以获得包含编码光栅空间信息的均匀波;其次,使编码得到的均匀波通过光学系统,并被放大到CCD相机所能辨识的大小;再次,经解码光栅解码,滤掉编码波,最终获得二维亚波长周期结构物的空间结构信息,达到超分辨的目的。同时,对成像过程进行了较为详尽的分析,对编码器、解码器的位置以及它们相对衍射物的取向进行了设计研究,对滤波器的选择给予了必要的说明,指出了取得超分辨成像的关键。     

一维亚波长周期结构物成像的光子学研究

当用波长为λ的单色平行光垂直照射到光栅常数d<λ的亚波长周期结构衍射物时,会产生隐失波。由于快速衰减,这种亚波长周期物是不能成像的。但是,通过对亚波长周期结构物进行适当的编码后可得到均匀波,使这种携带了隐失波信息的均匀波通过经特别设计的光学系统并被放大到CCD所能识别的像素大小后,再进行必要的解码以滤掉编码波,即可得到原亚波长周期结构衍射物的像,最终达到超分辨的目的。基于这种新颖的成像技术,用常规仪器就实现了对亚波长周期结构物的成像。在运用光子学方法对实验和成像过程进行较为详尽的理论分析的同时,对编码器、解码器的位置以及它们相对物光栅的取向给出了设计性研究,对滤波器的选择给予了必要的说明。实验结果验证了该设计理论的正确性。     

Continuous wavelet transform for micro-component profile measurement using vertical scanning interferometry

White-light interferometric techniques have been widely used in three-dimensional (3D) profiling. This paper presents a new method based on vertical scanning interferometry (VSI) for the 3D profile measurement of a micro-component that contains sharp steps. The use of a white-light source in the system overcomes the phase ambiguity problem often encountered in monochromatic interferometry and also reduces speckle noises. A new algorithm based on the continuous wavelet transform (CWT) is used to retrieve the phase of an interferogram. The algorithm accurately determines local fringe peak and improves the vertical resolution of the measurement. The proposed method is highly resistant to noise and is able to achieve high accuracy. A micro-component (lamellar grating) fabricated by sacrificial etching technique is used as a test specimen to verify the proposed method. The measurement uncertainty of the experimental results is discussed.     

Techniques for phase correction in coherent ultrasound imaging systems

The problem of phase aberrations modeled as a near field thin phase screen is considered. Here three new techniques for phase aberration correction are presented. In the "central element" correction technique the echo-signal at each array element is aligned with the signal at the central array element. In the "variable speckle look-back" correction technique the signal at each array element is aligned with the sum of signals from all previously corrected elements. In the "variable central speckle look-back" correction technique the signal at each array element is aligned with the sum of signals from the central group of all previously corrected elements. The performance of new techniques for phase aberration correction is tested by means of simulating the point-spread function for both point and speckle targets. The results of simulation show that the new techniques have the better accuracy of phase correction than the classical "neighbor element" technique.