光电混合联合变换相关器的实验研究

摘要

本文详细介绍了联合傅里叶变换的相关理论和光电混合实验系统的结构。其中，液晶显示器的高速发展让光学识别系统得到了简化。 在用联合变换相关器实现目标识别的系统中，目标图像和参考图像的自相关峰重叠显示于输出面的中心，中央直流项的强度很大，易使CCD探测器饱和，从而影响了相关峰的探测。同时零级衍射峰的宽度也较大，限制了输入面内目标图像和参考图像的大小和相对位置。因此，在将图像输入LCD之前，需要对联合图像和功率谱进行预处理，从而提高联合变换相关器的识别能力。传统的预处理方法包括边缘检测，二值化，锐化等等。这些方法均需要计算机完成，大量的计算需耗费一定的时间，不适合联合变换相关器的实时模式。 在实验中提出了一种新的功率谱的处理方法，此方法不需要对有复杂背景的输入图像进行任何预处理，也不需要对功率谱进行二值化，锐化等操作，只需对功率谱图进行一次高斯高通滤波即可，处理速度快，可以通过光学掩膜实现。采用高斯掩膜减弱了相关输出的直流亮斑，压缩了零级衍射峰带宽，有效滤除了噪声并锐化了相关峰；与功率谱二值化相比，可避免造成大量有用的高频信号即图像细节的丢失。 在高斯掩模法基础上进行了一定范围内角度识别的实验，在实验中得到了很好的结果。更进一步的说明了高斯掩模法的简单有效。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1前言

1.2光学图像识别的发展状况

1.3研究的目的和意义

第2章光学相关的理论基础

2.1光学相关探测概况

2.2光学图像相关的基本理论

2.2.1空间频率

2.2.2傅里叶变换及傅里叶透镜

2.2.3透镜的傅里叶变换性

2.2.4 4f系统

2.3本章小结

第3章光电混合实验系统

3.1联合变换相关器

3.1.1联合变换相光器的原理

3.1.2联合变换相关器的平移不变性

3.2光电联合变换相关实验系统

3.2.1实验光路

3.2.2液晶光阀的工作原理

3.2.3光电耦合器件CCD

3.3本章小结

第4章联合变换相关中的图像处理

4.1输入图像的预处理

4.1.1对比度灰度变换

4.1.2边缘检测

4.2功率谱的高斯掩模处理法

4.3利用光学相干方法进行旋转角度的识别

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢