一维和二维傅里叶谱相位测量

我们利用正交偏振方法将傅里叶谱的实部和虚部分开,从而测定了一维和二维傅里叶谱的相位。文中报道了位移狭缝和位移方孔傅里叶谱相位的测量结果,它们与用位移量计算出的相位值符合很好,因此证实了该方法的可靠性。在此基础上我们还考察了其它二维二进制图形傅里叶谱的实部和虚部。     

二元相位计算全息图

本文提出了对物体傅里叶变换频谱的实部或者虚部编码制作计算全息图的方法,并且指出这种全息图可以在相位编码方向上采用多路技术,使其具有一图多用的功能.文中给出了实验结果.     

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.     

基于傅里叶变换轮廓术方法的复杂物体三维面形测量

提出一种在数字加权滤波和调制度分析基础上形成可靠性控制模板，并按可靠度排序进行位相展开的新方法，该法用于傅里叶变换轮廓术中，可以兼顾所求位相精度和位相展开的可靠度，适合复杂物体面形的测量，给出了傅里叶变换轮廓术对复杂物体面形测量的应用实例。     

利用合成谱在计算全息图中编码多个物体的方法

 提出在迂回位相傅里叶变换计算全息图中利用合成谱记录多个物体的方法。该方法利用多个物体合成的傅里叶频谱,代替传统的迂回位相型计算全息图中的单一频谱,在一幅计算全息图中完成多个物体的编码。再现时多个物体同时再现在同一衍射级的周围,并且再现像的形式可以多种多样。采用液晶空间光调制器(LC SLM)完成计算全息图的光学再现,实验验证了方法的有效性。结果表明：该方法可有效提高计算全息图的信息容量。     

傅里叶变换准干涉法

基于光学傅里叶变换和强度空间滤波,本文提出了一种用相干或非相干光测量透明或反射位相变化物体的新方法,可以按照滤波器的设计得到不同的位相变化信息。并且详细分析了两种系统。同时给出了某些可能的应用和实验结果。     

基于位相抽取的三维信息加密算法研究

本文提出了以位相抽取为基础的三维信息加密算法.构造由纯振幅和纯位相物体组成的简单三维信息作为加密对象.先用标量衍射理论计算其复振幅并抽取相位分布,再结合双随机位相编码完成加密.解密算法为上述算法的逆过程.计算机模拟结果证实了该算法的有效性、鲁棒性和安全性,并揭示了位相抽取算法用于加密更大信息量三维信息的潜力. 关键词： 傅里叶光学 光学信息安全 三维信息加密 位相抽取     

纯位相信息自聚焦计算全息匹配滤波器

本文介绍一种用计算全息方法制作的纯位相信息自聚焦匹配滤波器。它在编码时取滤波函数的振幅为１,仅对位相进行编码;并通过对傅里叶谱加入二次位相因子代替傅里叶透镜,使其具有自聚焦功能。与常规的方法（光学全息法或计算全息法）所获得的匹配滤波器相比较,具有原理上更合理,滤波器的制作和匹配光路更简单,也更容易实现匹配等特点。所得到的匹配实验结果也很清晰,这与理论是完全符合的。     

基于相位调制的复值物体压缩关联成像理论研究

在关联成像方案中,通过强度关联可在参考臂上获得目标物体振幅信息,却不能恢复出目体物体的相位信息,而相位常常包含了目标物体的一些特殊信息.本文提出了一种新的关联成像方案,能够恢复出复值透射物体的振幅和相位信息.该方案通过分束器及π/2变相板在接收端分离出复值物体的实部和虚部信息,再利用二阶关联成像过程分别获得目标物体的实部和虚部信息,从而恢复出复值物体;在此基础上,利用压缩感知重建算法,获得了基于相位调制的复值物体的压缩关联成像方案.研究结果表明该方案可适用于一般化的复值物体恢复,也可克服测量次数多、重构时间长等目标物体重建问题.对于一般具有高斯分布的复值物体可用约奈奎斯特采样率的36%的测量次数获得振幅和相位恢复均方误差值约为10-2的高质量重建复值物体.     

用傅里叶谱位相方法对运动目标定位

介绍一种利用运动目标图象傅里叶谱位相信息实现对目标定位的新方法，该方法具有较高定位精度，且不受运动目标姿态发迹的影响。文中介绍原理，给出计算机仿真和实验测量结果，并讨论实际应用的可行性。     

基于随机相位实值编码的光学图像加密

提出了一种用于图像加密的随机相位实值编码方法,待编码的纯相位图像与一个随机相位掩膜一起作傅里叶变换,取其实部作为编码图像.已编码的图像和随机相位掩膜的傅里叶变换相加作傅里叶反变换,反变换的光强可以准确地重建原图像.该编译码方法简单,编码图像是一个实值图像,便于计算机打印或显示输出.     

光学综合孔径成像中的傅里叶相位研究

傅里叶相位是光学综合孔径成像的重要信息,观测目标的傅里叶相位包含于干涉条纹中。从像平面干涉条纹形成原理出发,推导出大气扰动、星光方向与基线方向不垂直和望远镜系统机械误差等因素是影响干涉条纹初始相位的主要因素。利用条纹原点值和峰值位移从条纹中提取初始相位,采用闭合相位法从条纹初始相位中去除其它因素的影响,从而最终获取目标傅里叶相位：结合计算机模拟对噪声给条纹峰值位置的影响进行分析,模拟结果表明在频域中对条纹能量谱进行阈值处理有较好的去噪效果。最后结合目标重构迭代法阐述了闭合相位在像重构中的作用。     

两步广义相移干涉术的光学实验验证

提出了一种基于两步广义相移干涉术的波前再现技术以及基于衍射场统计特性的未知相移值提取算法,并且进行了光学实验验证.该方法中可仅利用两幅干涉图及一次不需精确预设的未知相移,参照物光光强和参考光光强,即可通过计算提取真实的相移量,进而恢复出物波波前复振幅,而无需借助傅里叶谱分析或数字滤波等操作.在光学实验中,对借助于空间光调制器（SLM）的间接输入和三维漫反射物体直接输入两种情况进行了详细地研究,得到的光学实验结果验证了所提方案的有效性和可行性. 关键词： 信息光学 相移干涉术 波前再现 数字图像处理     

基于全息技术的光学加密系统实值编码

提出一种基于全息技术用于光学图像加密的实值编码方法.待编码的数字图像与一个大小相同、灰度值为零的图像组成一幅新的图像,然后与一个随机相位掩膜一起通过光学透镜作傅里叶变换,取变换结果的实部作为编码输出图像.利用全息记录的方法解码,即编码输出图像和随机相位掩膜的傅里叶变换相加通过光学透镜作傅里叶反变换,记录反变换的光强分布,再通过非线性变换或灰度变换的方法可以恢复原图像.     

Object image correction using an X‐ray dynamical diffraction Fraunhofer hologram

Taking into account background correction and using Fourier analysis, a numerical method of an object image correction using an X‐ray dynamical diffraction Fraunhofer hologram is presented. An example of the image correction of a cylindrical beryllium wire is considered. A background correction of second‐order iteration leads to an almost precise reconstruction of the real part of the amplitude transmission coefficient and improves the imaginary part compared with that without a background correction. Using Fourier analysis of the reconstructed transmission coefficient, non‐physical oscillations can be avoided. This method can be applied for the determination of the complex amplitude transmission coefficient of amplitude as well as phase objects, and can be used in X‐ray microscopy.     

Edge enhancement of phase objects through complex media by using transmission-matrix-based spiral phase contrast imaging

The wavefront shaping based technique has been introduced to detect the edges of amplitude objects through complex media, but the extraction of the boundary information of invisible phase objects through complex media has not been demonstrated yet. Here, we present a phase contrast imaging technique to overcome the scattering, aiming to achieve the edge detection of the phase object through the complex media. An operator based on the experimentally measured transmission matrix is obtained by numerically adding a spiral phase in the Fourier domain. With the inverse of the filtered transmission matrix, we can directly reconstruct the edge enhanced images for both amplitude object and phase object beyond scattering. Experimentally, both digital and real objects are imaged, and the results verify that isotropic edge detection can be achieved with our technique. Our work could benefit the detection of invisible phase objects through complex media.     

Noise performance of a white-light optical signal processor

A study of the effects of spatially and partially coherent illumination on the noise performance of an optical processor is presented here. Noise arising from defects in the object plane and the Fourier plane are considered separately. Two important types of noise are analyzed in detail: (a) amplitude noise and (b) ramdom phase noise. The results illustrate that the effects of the object phase noise can be reduced when the requirements on spatial coherence are relaxed. Also, the noise at the Fourier plane can be effectively eliminated when a spatially incoherent light source is employed.     

Speckle-pattern interferometry applied to the study of phase objects

If a speckle pattern is photographed through a phase object, the individual speckles are displaced over varying distances depending upon the phase irregularities in the object. A double exposure is made, the object being present during one of the two exposures only. When the processed photographic plate is observed through an aperture stop in the Fourier transform plane, interference fringes representing contours of the optical path gradient are obtained. The sensitivity of the method and the direction along which the gradient is measured can be varied by modifying, respectively, the distance of the Fourier-plane aperture from the optical axis and its azimuth.     

双随机相位编码光学加密系统的唯密文攻击

针对双随机相位编码光学加密系统的安全性分析表明，该系统属于线性对称分组密码系统，其线性性质为安全性留下极大隐患.在唯密文攻击下，仅根据密文估计出物面波函数的“支撑”(support)，然后利用迭代相位恢复算法获得物面波函数(其振幅是明文信息)，再根据物面波函数与频域密文的关系可推导出频谱平面的解密密钥.由于估计出来的物面波函数的“支撑”相对于真实的物面波函数的“支撑”有一定的平移，使得恢复的物面波函数与真实的物面波函数之间无论在振幅上还是相位上都存在平移，导致用推导出来的解密密钥去解密其他密文时所获得的明文与原始明文之间存在明显平移.然而，可依照这一先验信息，将估计出来的物面波函数的“支撑”在物面内遍历，从而找到逼近真实解密密钥的解.利用此解密密钥去解密其他密文时获得更好的解密效果. 关键词： 光学信息安全 双随机相位编码 唯密文攻击 函数支撑