联合变换相关器

摘要： 提出了一种基于深度学习的联合变换相关器(JTC)光学图像加密系统新型去噪方法. 针对JTC光学图像加密系统中解密图像噪声的问题, 设计了一种基于生成对抗网络的去噪框架, 并使用密集模块加强特征信息复用, 提高了网络的性能. 该方法通过引入通道注意力机制使网络区分不同通道的权重, 学习各通道之间的关联, 使网络能选择性的加强有用特征信息并抑制无用特征信息; 在损失函数方面, 加入非对抗损失部分,结合对抗损失和生成器模型提高了解密噪声图像中高频信息的恢复质量; 最后重建出高质量的解密图像. 将该方法用于传统的JTC光学图像加密系统, 数值计算和模拟实验结果表明, 该方法可极大地消除JTC光学图像加密系统中噪声影响, 有效地提高JTC光学图像加密系统用于高质量图像加密的有效性和可行性.

摘要： 为拓宽光学相关识别的应用范围，提高光学相关图像识别的抗干扰性、准确性和并行性，采用了关联成像中的自关联算法，构建了一个新的光学相关识别系统。自关联算法是利用非相干光源实现空间域无透镜傅里叶变换，替代4f系统中第二个傅里叶变换，简化了光路。结果表明：将自关联算法应用到光学相关识别中可以得到与联合变换相关器同样的相关输出，与4f系统一样能够进行相关识别。

摘要： 为拓宽光学相关识别的应用范围,提高光学相关图像识别的抗干扰性、准确性和并行性,采用了关联成像中的自关联算法,构建了一个新的光学相关识别系统.自关联算法是利用非相干光源实现空间域无透镜傅里叶变换,替代4f系统中第二个傅里叶变换,简化了光路.结果表明:将自关联算法应用到光学相关识别中可以得到与联合变换相关器同样的相关输出,与4f系统一样能够进行相关识别.

摘要： Point Spread Function(PSF)estimation,a method based on joint transform correlation,is put forward to resolve the quality deterioration of the star image imaging resulted from the vibration of missile body.Firstly,within the exposure time of low frame rate CCD camera,a high frame rate CCD camera is used to obtain a continuously translational star image sequence under the condition of vibration;then the consecutive frames of the star image sequence are spliced into a joint input star image.Secondly,joint transform optical correlator is introduced into coordinate transformation as the processor to obtain the relative displacement vector of joint input star image;then interpolation processing is conducted and the consecutive PSF of the fuzzy star image is estimated out.Finally,simulation verification is completed.Results of simulation verification indicate that joint transform correlation method not only effectively overcomes the shortcomings of single fuzzy star image,but also accurately estimates out the PSF of fuzzy star image of spatial transform resulted from angle vibration.%针对弹体振动引起的星图成像质量退化的问题,提出了一种基于联合变换相关的PSF估计方法.首先,在低帧速CCD相机的曝光时间内,利用高帧速CCD相机拍摄得到振动条件下的连续平移星图序列,将星图序列的相邻帧拼接成联合输入星图;其次,采用联合变换光学相关器作为处理器并引入坐标变换进行相关运算,得到联合输入星图的相对位移矢量,插值处理后估计出模糊星图的连续PSF;最后进行仿真验证,仿真结果表明:联合变换相关法不仅有效克服了仅从单幅模糊星图估计PSF存在的多解问题,还较准确地估计出了由角振动引起的空间变化模糊星图的PSF.

摘要： In order to realize the fire control information sharing and data transmission among the war ships during the air-defense combat of the cooperative control and guidance,for the newtechnology that may be used in the air-defense combat of the cooperative control and guidance,a phase image encryption method based on the joint transform correlator (JTC) and fractional Fourier transform (FrFT) is proposed.The original image is encoded into phase function after being scrambled,as the input signal.The encryption system based on JTC enlarged the key space and enhances the security,from Fourier domain to fractional Fourier domain by using fractional Fourier operators.The original image can be retrieved by using the correct key,the correct fractional order and pixel scrambling operators.The feasibility of the proposed encryption method is proved by numerical simulations.%为了满足协同制导防空作战时,编队内各舰艇之间火控级的信息共享及数据传输,对协同制导防空作战通信时,在信息传输过程中可能用到的新技术,提出了基于联合变换相关器(joint transform correlator,JTC)和分数傅里叶变换(fractional Fourier transform,FrFT)的纯相位图像加密方法;加密时,首先将原始图像置乱后编码为相位函数,与相位掩膜相乘后和密钥分别放入联合变换相关器输入平面,成为待加密函数,经过α阶联合分数傅里叶透镜后在输出平面获得密文;解密时,先将密钥放在输入端,经过α阶分数傅里叶变换后与密文相乘,再经过-α阶联合分数傅里叶变换后得到包含原始图像的解密信息,提取其相位,经过反置乱后得到解密图像;数值仿真结果表明,该方法对密钥响应敏感,并有效地提高了解密图像质量、系统的安全性能和抗干扰能力.

摘要： 提出一种基于光学小波联合变换相关器的图像识别系统.该系统对光学图像具有较高的识别力,并可实现图像的尺度和旋转不变识别.首先应用对数极坐标-梅林变换对参考图像和待测图像进行预处理,然后同时置于光学联合变换相关器的输入面上,在空间频谱面上通过小波滤波实现图像的光学小波变换,最后在输出面上得到二者的互相关峰.Matlab仿真结果表明,该系统同时排除了因图像尺度变化和旋转造成的干扰,并得到很好的峰噪比和识别力.%An image recognition system based on optical wavelet joint-transform correlatorwas presented to recognize the scale and rotation of the optical image with a high discernment.The referenceand target images were preprocessed by using Logpolar-Mellin Transform before being placed on the input plane of jointtransform correlator at the same time.The optical wavelet transform of the image was realized by the wavelet filter on the spatial frequency spectrum plane.Finally the systemreachedits cross-correlation peak on the output plane.Matlab simulation results showed that the system can eliminate the interference caused by the scaling and rotation of the target image simultaneously,providing good effectiveness for PNR and ACR.

摘要： 将光学图像识别技术应用于生物目标的探测,用光学小波变换识别多个血红细胞,以提高系统的识别力.在光学联合变换相关器中,通过空间频谱面上的小波滤波可以实现光学小波变换,构建光学小波联合变换相关器.Matlab仿真结果表明,与传统的联合变换相关器相比,由于小波变换的引入,相关峰尖锐,峰噪比明显增强,峰的半宽度显著减小,在多目标识别中不同位移目标不易受干扰,提高了目标探测能力.

摘要： 针对军用装备目标探测的应用需求，设计了一种15倍非制冷式红外变焦系统。该变焦系统工作于8～12μm远红外波段， F数为3，在20～300 mm范围内系统能够连续变焦且像质较好，在最大截止频率为11 lp/mm时，各焦距位置的MTF曲线与衍射极限十分接近。在长焦距、大变倍比的前提下，结构依然紧凑，总长度有效控制在330 mm。在给定公差范围内，像质变化满足实际应用允许的变化范围。最后，该系统与联合变换相关器相结合，完成了对目标的探测实验。实验结果表明，该红外变焦系统能够很好地探测识别目标。%According to the requirements of the military equipments towards targets detecting and tracking , an uncooled infrared optical zooming system with a zoom ratio of 15 is designed .The zooming sys-tem works in the far IR region of 8~12μm with F number of 3.This system can realize continuous zooming between 20~300 mm, and the MTF curves are close to the diffraction limitation at every focal position when the spatial frequency is 11 lp/mm.Under the circumstance of long focal length and large zoom ratio , the system achieves a compact structure , and the total length is less than 330 mm.The changes of image quality can be satisfied according to the tolerance confinement of practical applications .At last ,a detecting experi-ment is accomplished using the zooming system combined with the joint transform correlator .The experi-mental results show that the infrared zooming system can recognize the target excellently .

摘要： Joint transform correlator (JTC) was applied to track the moving target in foggy weather or the other low visibility environment, to solve the low recognition ratio problem caused by low contrast and low visibility characteristic of the target and the background noise interference in this environment, a pre-processing method based on multi-wavelet enhancement was applied, it can use different methods to process the high and low frequency coefficients according to the different feathers of the decomposition coefficients on the basis of the multi-wavelet transform merits, which can make the processed image undistorted, simultaneously enhance the contrast and the target edge, and suppress the background noise. The optical correlation experiments on a large number of moving targets captured in a simulation fog environment show that this method can effectively enhance the efficiency of the moving target tracking in foggy weather environment and verify the feasibility of this algorithm.%在雾天等能见度极低的天气环境下应用联合变换相关器对运动目标进行跟踪识别，针对目标由于灰度对比度极低、能见度差及环境中背景噪声干扰所引起的低识别率问题，提出了一种基于多小波增强的预处理方法，该方法在多小波变换优点的基础上，根据分解后系数的不同特点，采用不同方法分别增强高、低频系数，使处理后的图像在不失真的同时，对比度和目标边缘同时增强，且背景噪声得以抑制。对模拟雾天环境下拍摄的大量运动目标进行光学相关实验，结果表明：该方法能有效提高在雾天天气环境下运动目标的跟踪效率，验证了算法的可行性。

摘要： 本文根据实现联合变换相关器的目标自动探测、识别和定位的需求，利用ZEMAX软件设计了摄远变焦镜头,其焦距范围100mm～200mm，可对不同远近距离目标进行探测。该变焦光学系统采用光学补偿型的结构形式，由像质评价和公差分析可知，该光学系统的像面稳定，满足光学传递函数、点列图和波像差对像质的要求，可应用于联合变换相关器地面装甲目标的探测和识别。

摘要： 联合功率谱的高频成份对相关峰识别具有重要作用,实验中记录的联合功率谱随着频率的增加其强度迅速降低.为增强联合功率谱的高频成分,改善其调制程度,可对功率谱进行对数变换,从而有效保留更多的高频成份,压低零级衍射光斑,提高联合变换相关器的识别能力。

摘要： 本文论述了光电混合联合变换相关器识别的原理和采用参考物功率谱振幅调制的滤波技术，并提出新的图像处理算法解决目标畸变不变识别。为了实现实时动态处理，开发了基于数字信号的图像处理系统。文章最后给出了小型化光电混合联合变换相关器的实验结果。

摘要： 本文将图像边缘提取技术应用到联合变换相关器（JTC）中，采用Sobel算子作为边缘提取算子，并应用VC++软件编程实现了相关探测中物面图像的处理。利用该方法获得了更加尖锐的相关峰，提高了复杂背景目标的识别率，在探测复杂背景的红外目标时获得较好的效果。

摘要： 本文提出了一种将分块平均边缘检测和噪声分类相容的滤波方法应用于联合变换相关器中，不仅能够提取图像的边缘，而且能很好的保持边缘的细节信息，有很强的噪声抑制能力。处理后的图像经过联合变换相关器，可以得到更为尖锐清晰的相关峰，提高了目标识别率。实验结果表明，基于分块平均边缘检测和噪声分类信息相容方法在联合变换相关探测中具有很好的应用前景。

摘要： 联合变换相关器在识别复杂背景中的低对比度目标时,由于背景噪声的干扰,相关峰的对比度明显降低,甚至得不到相关峰。将反色技术应用到联合变换相关器的物面图像处理中,可以使信号能量突出,同时抑制背景噪声,提高实时联合变换相关器物面的有用信息衍射光的能量,从而使得相关峰对比度增强,实现目标的自动探测、识别和定位。因此反色技术在复杂背景目标探测与识别中有着重要的作用。

摘要： 本文在光学联合变换相关器作图象识别的基础上,将参考图像和目标图像的联合变换功率谱及相关输出强度分布输入计算机进行实时处理,提取并量化谱面上有用的信息,依据相关输出图像相关峰及其锐度对相关程度进行实时量化评价.

摘要： 本文从理论上给出了实时光电混合联合变换相关器目标探测与识别的基本原理以及实验装置,分析了图像的灰度级对联合变换相关器的影响,并给出了在联合变换相关器的物面进行灰度变换的处理方法.应用此方法,可以明显地增强相关峰的亮度,成功地解决了由于模块所在的灰度级范围与目标所在背景的灰度级范围相差较大所带来的影响问题.作为实例,给出了低对比度下轿车的复杂目标探测与识别结果.

摘要： 本文从理论和实验上研究了利用光电混合联合变换相关性器探测和识别目标.利用计算机控制的电寻址液晶(EALCD)作为空间光谱制器,电荷耦合器件(CCD)作为平方律探测器,研制了实时光电混合联合变换相关器,成功地实现了实时地探测和识别各种复杂背景下的目标.

摘要： 给出了基于空间光调制器的联合变换相关实验系统的理论和光电结构,并对功率谱进行了相减运算和Butter-worth高通滤波后,将其复制成N份成阵列形式呈现在空间光调制器上,以获得高效的联合变换相关,提高了信噪比.利用计算机程序调整参考图像多次相关的办法,实现了旋转和尺度畸变图像的识别。

摘要： 本发明涉及一种同轴式联合变换光学相关器。在联合变换光学相关器基础上将输入的参考图像及目标图像的图像中心点与傅里叶透镜光轴重合设置，同时采用功率谱处理技术消除输出的零级光斑。从而达到减小系统体积、增加相关峰提取精度的目的。

摘要： 本发明涉及一种同轴式联合变换光学相关器。在联合变换光学相关器基础上将输入的参考图像及目标图像的图像中心点与傅里叶透镜光轴重合设置，同时采用功率谱处理技术消除输出的零级光斑。从而达到减小系统体积、增加相关峰提取精度的目的。

摘要： 本发明涉及一种基于光学联合变换相关器的像移探测成像系统，该系统包括激光平行光管、振幅调制透射式空间光调制器、相位调制反射式空间光调制器、傅立叶变换透镜以及CCD相机；激光平行光管、振幅调制透射式空间光调制器以及相位调制反射式空间光调制器依次设置于同一光路上；傅立叶变换透镜设置于相位调制反射式空间光调制器的反射光路上；CCD相机与傅立叶变换透镜设置于同一光路上。本发明提供了一种可消除系统对离焦的敏感以及提高其像移探测稳定度的基于光学联合变换相关器的像移探测成像系统。

摘要： 本发明公开了一种提高基于光电联合变换相关器图像去模糊精度的方法，基于光电联合变换相关器的方法将光学和电子学方法相结合可以有效消除图像模糊，并精确重构PSF，首先，利用基于JTC的高速相机拍摄的图像序列获得图像速度矢量，然后根据速度矢量重构PSF，最后通过简单的逆滤波算法来快速恢复模糊图像，本发明在不改变系统原有硬件的条件下，通过对光电联合变换的相关器检测出的运动矢量进行投影运动路径的估计，提高PSF的重建精度。进而改善去模糊的效果，仿真结果表明本发明可以将PSF重建精度提升到接近原系统帧率两倍的性能。

摘要： 本发明公开了一种提高基于光电联合变换相关器的图像去模糊精度方法,其步骤如下：1)捕获序列图像，输入到空间光调制器中；2)功率谱相机捕获联合功率谱；3)通过傅立叶透镜变换后得到的相关输出；4)通过质心搜索算法，计算当前帧和下一帧之间的相对位移；5)用目标图像更换参考图像；6)对位移矢量分别进行运动路径再估计；7)对序列反序求逆得到单应矩阵；8)预测模糊图像；9)迭代t次后的残差；10)利用残差，进行图像复原迭代计算；11)获得满意的去模糊效果图；本发明通过对光电联合变换的相关器检测出的运动矢量进行投影运动路径的估计，提高重建精度；改善去模糊的效果，重建精度提升到接近原系统帧率两倍的性能。

摘要： 本发明公开了一种基于联合变换相关器的全局运动检测方法，该方法采用高帧频小型面阵探测器为采样单元，联合变换光学相关器作为傅立叶变换模拟处理单元，DSP实现相关峰实时检测算法，最终实现高精度实时的运动矢量检测。本方法对输入图像的噪声不敏感，抗干扰能力强；位移检测结果准确，测量精度可以到达1个像素级。

摘要： 本发明涉及一种基于光学联合变换相关器的像移探测成像系统，该系统包括激光平行光管、振幅调制透射式空间光调制器、相位调制反射式空间光调制器、傅立叶变换透镜以及CCD相机；激光平行光管、振幅调制透射式空间光调制器以及相位调制反射式空间光调制器依次设置于同一光路上；傅立叶变换透镜设置于相位调制反射式空间光调制器的反射光路上；CCD相机与傅立叶变换透镜设置于同一光路上。本发明提供了一种可消除系统对离焦的敏感以及提高其像移探测稳定度的基于光学联合变换相关器的像移探测成像系统。

摘要： 本实用新型涉及一种消除光学联合变换相关器零级衍射的新型滤波器，为解决零级衍射光斑对相关信号探测的影响而设计。其结构是在由液晶驱动电路控制的液晶显示面板的信号输入端连接D/A转换器，传输滤波图像数据信号的数据传输电路经CPLD时序模拟电路接至D/A转换器的信号输入端。本实用新型通过在光学联合变换相关器的后焦平面上设置液晶显示面板，形成一个周边发灰、中心发黑的灰度滤波图像，达到了消除零级衍射光斑的目的，提高了光学联合变换相关器的衍射效率和识别能力。

摘要： 本实用新型涉及一种用于联合变换相关器的双波段偏振探测系统，属于光学信息处理技术领域，包括望远物镜、分光镜、可见光偏振接收组件、近红外偏振接收组件、计算机处理器，分光镜位于望远物镜后端；可见光偏振接收组件位于分光镜反射方向上；近红外偏振接收组件放在分光镜的透射方向上；计算机处理器一端通过数据线分别与可见光偏振接收组件中的可见光探测器、近红外偏振接收组件中的近红外探测器连接，另一端通过数据线与联合变换相关器连接；将使用本系统得到的目标图像输入到联合变换相关器中，更易得到用于识别目标的相关点，增加联合变换相关器的识别效率，并且扩展了联合变换相关器的适用范围。

摘要： 本实用新型涉及一种基于光学联合变换相关器的像移探测成像系统，该系统包括激光平行光管、振幅调制透射式空间光调制器、相位调制反射式空间光调制器、傅立叶变换透镜以及CCD相机；激光平行光管、振幅调制透射式空间光调制器以及相位调制反射式空间光调制器依次设置于同一光路上；傅立叶变换透镜设置于相位调制反射式空间光调制器的反射光路上；CCD相机与傅立叶变换透镜设置于同一光路上。本实用新型提供了一种可消除系统对离焦的敏感以及提高其像移探测稳定度的基于光学联合变换相关器的像移探测成像系统。