以图像为载体的最大意义位(MSB)信息隐藏技术的研究

加密技术是保障通信安全的一种重要手段 ,然而信息经过加密后容易引起攻击者的好奇和注意 ,容易遭到攻击和破坏。为解决这一问题 ,就要把加密技术与信息隐藏技术结合起来 ,即把经过加密的信息作为待隐藏信息 ,加载到载体文件 (本文采用网上常用的彩色图像文件 )中传播。只要做到隐藏信息加载前后 ,载体图像的视觉效果的变化不能被人眼察觉即可。目前已知的用于信息保密的信息隐藏技术可分为两种 ,第一种是基于频域的信息隐藏技术 ,如扩频隐藏、DCT隐藏、子波隐藏技术等 ,若以彩色图像为宿主 ,则此类技术主要利用人眼对高空间频率分量上噪声不敏感的特点将待隐藏信息编码到图像的高频分量 ,以实现信息隐藏的目的 ,一般地 ,此类技术较难实现大数据量隐藏 ;第二种技术为空域隐藏技术 ,其典型做法是将待隐藏信息编码隐藏到宿主的最小意义位 (LSB)上 ,由于其信息隐藏位置对图像的影响不大 ,因此安全性不高。本文提供了一种在空域中 ,利用图像像素数据的最高位实现信息隐藏的方法。本方法利用颜色量化技术对图像颜色进行归并 ,然后按照特定的格式存储 ,产生冗余空间 ,最后把待隐藏信息装载入冗余空间。该方法不仅能实现大数据量的信息隐藏 ,而且信息隐藏的位置是图像的最大意义位 。

在均匀颜色空间中实现彩色图像的颜色量化

颜色量化是将原有图像中的多种颜色根据人的视觉效果归类为较少的颜色 ,从而用这些较少种类的颜色重新生成一幅新的图像 ,使量化后的图像与原图像的差别即量化误差最小。采用了将RGB非均匀颜色空间变换到L a b 为基准的均匀颜色空间的方法 ,在L a b 均匀颜色空间中对彩色图像进行颜色量化 ,从而解决了量化误差相对人眼不均匀的问题。首先将彩色图像的像素数据保存在单链表中 ,然后对链表进行扫描 ,并把本次扫描得到的色差最小的两个节点合并成一个新的节点。经过足够的动态运算后可得到量化处理后的图像调色板。实验结果表明 ,本方法具有普遍性、唯一性 ,可以减小量化误差 。

微球体光散射的研究

利用Mie散射理论对微球体光散射特性进行了研究,分析了散射光的偏振、分布规律及微球体对光的散射、吸收与半径的关系。结果表明,微球体的半径大小对光散射及吸收有较大的影响。分析结果可为实际应用中微透镜尺寸的选择以及微透镜阵列光学性能的进一步分析提供依据。

10m大口径薄膜衍射主镜的色差校正技术研究

分析了薄膜衍射主镜的成像性能及色散特性,利用含有衍射面的反射式消色差光路校正了衍射主镜的强色散,使成像系统的工作波段达到40nm、视场达到0.02°,设计了10m口径、115.73m总长的短结构合成孔径薄膜衍射成像系统.结果表明,消色差光路将两边缘波长0.58μm与0.62μm之间的焦距差由5.34m减小到17.27μm.该研究提供了一种薄膜衍射主镜成像系统的设计方案,可为超大口径薄膜衍射成像系统的工程化研究提供参考.

地铁车站砂层地质集水坑沉井成槽技术及应用

本文以某市地铁中心广场站1号出入口集水坑明挖土钉墙支护结构优化为沉井成槽方案及技术应用为背景,介绍此项优化后的沉井结构在基坑支护成槽施工中的应用及结构设计和施工情况,可为基坑支护方案选择以及工程灾害治理等工作提供有力的技术参考。

光学系统频域信息传递性能分析方法（英文）

本文提出了一种利用信息论研究光学成像系统的新方法。通过改进傅里叶变换,光强函数被分解成一系列非负谐波的线性组合。物的归一化谐波系数集合可看作信源,像的归一化谐波系数集合可看作信宿。利用成像积分方程的特征值可得到光学信道矩阵。进而通过计算平均互信息和信道容量来评估光学系统的信息传递能力。

微透镜阵列的光刻胶热熔制作技术

介绍了利用光刻胶热熔法制作微透镜阵列这种简单、实用的技术。阐明了其原理、工艺流程、关键技术并给出了实验结果。结果表明,光刻胶热熔技术是一种简单、实用的微透镜阵列制作技术。本文的研究结果可为微透镜阵列的进一步研制及产业化提供参考。

微球体与微椭球体光散射特性的研究

采用M ie散射理论研究了微球体光散射的性质并用E ikonal近似方法把微椭球体用与其等效的微球体来近似,进而应用M ie散射理论对微椭球体光散射进行数值模拟,并对计算结果进行了分析。结果表明微球体与微椭球体光散射具有相似的性质,且微椭球体散射光振幅分布与其位置有关。分析结果可为实际应用中微球体与微椭球体透镜的设计、应用及微透镜阵列光学性能的进一步分析提供依据。

基于信息失真的光电成像系统优化方法

提出了一种利用信息失真参数研究光电成像系统优化匹配的新方法。分析了光电成像系统频谱混叠问题,将物光强函数分解为一系列非负谐波函数,并对谐波的成像结果进行了求解。在此基础上,建立了物、像与光电系统的信息模型,进而对不同光学系统截止频率下的信息失真度进行了数值计算,阐述了基于信息失真的光学系统与探测器的匹配关系。结果表明,当探测器像元边长为10μm时,高斯物频谱应选择截止频率为100mm-1的衍射受限光学系统才能获得最小失真度0.144 1。

含衍射透镜的4^d视场卡塞格林光学系统

为了改善卡赛格林光学系统的视场,首次将衍射透镜成功地引入大视场卡赛格林光学系统的设计中并给出了设计方案。该系统在次镜后使用了三个校正透镜且第一个透镜的前表面具有衍射面。此系统能在4°视场内获得接近衍射极限的成像质量,各视场的波前差均小于1/4波长,光学传递函数接近衍射极限。设计结果表明,衍射光学元件对于改善卡赛格林系统的视场具有重要的作用,此设计方案降低了对加工工艺水平的要求,成本大大降低,使设计结构紧凑且具有良好的消像差特性,从而找到并实践了提高卡赛格林光学系统视场的新途径。

红外干扰模拟器的微光学扩束技术

基于双干扰光路红外干扰模拟器的光束扩束技术,设计了微透镜阵列扩束系统,利用光刻胶热熔技术对微透镜阵列进行加工并对干扰模拟系统的能量收集效率进行测试.实验结果表明两干扰光路的能量收集效率分别为27.3%和26.9%,与设计结果30.8%基本符合;验证了微透镜阵列作为扩束元件在红外干扰模拟器中的应用价值,为红外成像仿真技术及多干扰光路红外成像目标模拟器的工程化研究提供了参考.

基于成像矩阵的物数据求解方法

提出了一种利用成像矩阵求解物数据的方法。通过对物、像矩阵的一维化处理,构建了二维成像矩阵,将物矩阵卷积点扩散函数矩阵得到像矩阵的卷积运算关系转变为物向量乘以成像矩阵进而得到像向量的乘积运算关系。最后将像向量乘以成像逆矩阵便可求解物向量,实现了从光学系统像数据中对物数据的精确求解,且计算误差为10-12量级。

连续扫描成像光学系统MTF的数值分析(英文)

为了实现高分辨力，在地球静止轨道上工作的遥感系统通常装备大口径光学系统，但光学系统的视场通常很小。扫描成像技术可使地球静止轨道上的高分辨力遥感光学系统获得更大的观测范围。但在扫描镜转动时像点一直在移动，所以在 CCD 曝光时间内会出现像点混叠。因此，扫描成像光学系统的调制传递函数将变差。本文采用动态光学传递函数分析方法研究了连续扫描成像光学系统成像性能。结果表明，在曝光时间范围0.5～1.5 ms，扫描镜的旋转角度应小于（7×10^-6）°以保持较高的MTF。最后，给出了连续扫描镜的驱动方法并分析了扫描镜驱动不稳定性对MTF的影响。本文的研究结果可为连续扫描成像光学系统的深入研究和制作提供参考。

微柱透镜阵列的全息-光刻胶热熔制作技术

为改善微柱透镜阵列的制作技术、消除光刻工艺对光刻掩模版的依赖,研究了利用全息-热熔技术制作微柱透镜阵列的新方法,即首先采用了全息技术进行曝光,然后利用光刻胶热熔技术在K9玻璃基底上制作出了面形良好的微柱透镜阵列。实验结果表明,进行全息曝光并显影后,能够在光刻胶表面产生良好的正弦阵列表面结构,之后采用光刻胶热熔技术可将光刻胶的正弦阵列结构转变为微柱透镜阵列,且实验结果良好。

亚波长介质光栅的制作误差分析

利用严格耦合波理论 (RCWA )分析了方向误差和面形误差对亚波长光栅衍射效率的影响 通过分析发现 ,方向误差和图案边缘钝化对光栅的衍射效率影响不大 ,而刻蚀过程中由于侧壁倾斜而产生的面形误差对光栅的衍射效率影响非常大 在制作亚波长光栅时 ,可以通过选取合理的刻蚀系统或增大占空比的方法来避免基底型误差的出现 该结论对于制作亚波长光栅具有重要的指导作用 同时根据得出的结论 ,选用专门用于硅深刻蚀的等离子体辅助刻蚀系统制作出了红外30 μm亚波长抗反射光栅 ,检测结果显示 。

旋转体时域有限差分法对轴对称亚波长衍射光学元件的分析

采用旋转体时域有限差分法对轴对称亚波长衍射光学元件进行严格的矢量分析 推导了旋转体时域有限差分法的基本计算公式 ;给出了入射波的设置方法 ;采用了完全匹配层吸收边界条件 ;改进了平面波谱传播算法 ,大大简化了计算过程并提高了计算速度 对多台阶微透镜和二元亚波长微透镜进行分析给出了它们焦平面的电场强度分布 数值计算结果表明 。

巡航导弹尾焰红外辐射特性建模及分析

对巡航导弹尾焰的流场分布进行了分析,建立了简化工程模型。该模型可在已知尾喷管压力、温度的条件下计算尾焰的温度场和压力场分布,与计算流体力学在相应条件下模拟的尾焰流场特性基本一致。进而以C-G谱带法计算简化模型的辐射亮度分布。计算结果表明,巡航导弹尾焰核心区的辐射亮度特征明显;尾焰辐射3～5μm波段可作为探测尾焰的主要波段;辐射亮度在与尾焰垂直方向最强。本文的结果可为探测巡航导弹及空间相机的谱带选择提供依据。

基于Mie散射理论的微球体颗粒半径分析

为高效、经济、准确地对微球体颗粒的半径进行测量,基于Mie散射理论设计了一种测量装置。本文应用Mie散射理论对微球体颗粒光散射的性质进行了理论分析与数值计算,得出了散射光分布与入射光波长、微球体颗粒半径以及微球体相对折射率之间的关系。结果表明:入射光波长越小,散射光能量越集中分布在散射角较小的范围内;相对折射率的变化对散射光分布的影响不大;不同半径颗粒的散射光强的分布差异较大,因此通过测量散射光的分布可以确定微球体颗粒的半径,从理论上证明了该设计方案的可行性。结合理论分析与计算结果设计了一种用于测量微球体颗粒半径的装置,该装置具有结构简单、成本低、效率高等优点,可以用于实际测量,具有一定的实用性。

亚波长衍射微透镜的设计

设计了连续浮雕衍射微透镜和与其等效的二元亚波长衍射微透镜 ,采用旋转体时域有限差分法对通过计算机辅助设计出的元件进行了严格的矢量分析 ,给出了各元件在焦平面的场强分布 分析结果表明 ,本文设计的二元亚波长微透镜对连续浮雕微透镜有很好的等效效果 ;填充因子的脉冲宽度调制法要优于填充因子的线性近似法 ;

亚微米尺寸元件的离子束刻蚀制作

采用软光刻技术中的微接触印刷 (μCP)技术、表面诱导的水蒸气冷凝、表面诱导的去湿行为 ,在金基底上制作出了亚微米的环状周期结构聚合物掩膜 通过对离子束刻蚀过程中各个参量对刻蚀元件的表面光洁度、轮廓保真度和线宽分辨的影响分析 ,结合掩膜的实际情况选择出了合适的离子束入射角、离子能量、束流密度和刻蚀时间等参量 依照这些参量刻蚀出了高质量的亚微米尺寸环状周期结构元件 通过对刻蚀出的元件的检测发现 ,刻出的元件表面光洁度。