分数傅里叶全息图的快速算法及数字重现

论文通过分析菲涅耳衍射积分的快速算法,提出了一种基于快速傅里叶变换的分数傅里叶变换的数值模拟算法,并研究了基于此快速算法的分数傅里叶变换全息图的计算机生成及数字重现。

二次曝光分数傅里叶变换全息图

提出了二次曝光分数傅里叶变换全息图 ,分析了它的性质 ,制作了二次曝光分数傅里叶变换全息图 。

分数傅里叶变换合成计算全息与数字重现

传统的计算全息图大多采用菲涅耳衍射积分得到,但菲涅耳衍射积分在描述整个衍射光场中,没有一个统一的采样方法对积分进行数值计算,从而给计算带来不便。为了更好地研究计算全息图问题,文章引入了分数傅里叶变换,通过利用分数傅里叶变换的一种快速数值模拟算法,提出了一种基于分数傅里叶变换的合成空间三维物体全息图的新方法,并用计算机模拟了合成的全息图及其数字重构的结果。实验结果表明:由于分数阶的引入,得到一种处理光场衍射问题的统一算法,因此用分数傅里叶变换来处理光场衍射问题是十分理想的。

分数傅里叶变换在图像加密中的应用

基于光全息的基本概念和原理,介绍了一种任意阶傅里叶变换在光学实现的透镜模式的分数傅里叶变换数值算法,并将此算法运用到计算全息图中,给出了制作分数傅里叶变换计算全息图的过程。同时在Matlab平台上,利用计算机模拟记录和重现了全息图,通过对模拟结果的分析,表明利用分数傅里叶变换计算全息图对数字图像进行加密是可行的。

双随机相位不对称分数傅里叶变换计算全息

提出了双随机相位不对称分数傅里叶变换计算全息。首先用一随机相位函数乘以输入图像信息,然后沿x方向实施α级次的一维分数傅里叶变换,再乘以第2个随机相位函数,最后沿y方向实施β级次的一维分数傅里叶变换。采用迂回位相编码法对变换后的结果编码,绘出计算全息图。为了恢复原图像,需要知道变换级次和随机相位函数。利用这种方法进行图像加密,使加密图像的密钥由原来两重增加到四重,从而提高了系统的保密性能。

分数傅立叶变换计算全息图的算法研究

传统的计算机产生全息图方法由于在标量衍射的光场描述中没有一个统一的数值计算方法,从而计算复杂度高而且重构的3D图像的体积和视场都比较小,离市场化的要求距离远。因此,在目前的计算机硬件条件下,算法和显示系统的研究仍有很大的空间。将分数傅里叶变换引入到全息图的计算中,提出一种分数傅立叶变换产生计算全息图的方法。实验结果表明,分数傅里叶变换相对于传统的傅里叶变换在记录全息数据方面的优越性,并用计算机模拟效果表明了算法的优越性。

分数傅里叶变换全息与菲涅耳衍射

基于分数傅里叶变换理论并以分数阶这一重要参量为纽带 ,推导和分析了分数傅里叶变换 (FRT)、分数傅里叶变换全息图 (FRTH)和菲涅耳衍射之间的关系 ,并通过具体实例讨论它们的应用 .

单透镜分数傅里叶变换全息图

基于分数傅里叶变换理论并以分数阶这一重要参量为纽带,推导和分析了分数傅里叶变换与菲涅耳衍射之间的关系;提出了基于罗曼I型分数傅里叶变换系统的分数傅里叶变换全息图,并实现了其计算机生成及数字重现;研究表明,分数傅里叶变换是描述菲涅耳衍射的理想工具,分数傅里叶变换全息图可以同时记录物体和系统的信息,开拓了分数傅里叶变换和全息术的应用领域。

再谈“非对称单透镜分数傅里叶变换全息图”

运用波前相因子判断法,对各种非对称单透镜模式分数傅里叶变换全息图作全面系统的分析,讨论了记录和再现各种因素对再现像性质的影响,确切完整地给出了物像关系的数学表达和物理解释。实验结果验证了理论的可靠性与可行性。

对称式单透镜分数傅里叶变换全息图

运用了相因子判断法 ,全面分析了记录和再现各种因素对对称式单透镜分数傅里叶变换全息图再现象的影响 ,确切完整地给出了成像规律的数学表达和物理解释 .实验结果验证了理论的可靠与可行 .

干涉型分数傅里叶变换计算全息及其数字再现

根据Lohmann I型分数傅里叶变换(FRFT)光学单元,在FRFT数值算法的基础上获得了物光波在FRFT域的离散复振幅分布,以干涉型计算全息编码方法制作出了分数傅里叶变换计算全息图(CGH),并在计算机中进行了数字再现。仿真实验结果表明:干涉型CGH能记录下物光波的振幅和相位的完整信息,输入平面上的物光波经过任意阶次FRFT后,按照干涉型CGH编码方式产生的全息图能够通过相应阶次的逆FRFT实现再现。

分数傅里叶变换的快速算法及计算全息图的研究

通过分析菲涅耳衍射积分的快速算法,依据Lohmann提出的任意阶的分数傅里叶变换的单透镜光学实验装置,详细分析了光场在此单透镜系统中的传播过程,提出了一种基于傅里叶变换的分数傅里叶变换快速算法,并对基于此快速算法的分数傅里叶变换全息图的计算机生成与数字重现进行了研究。实验结果示出了分数傅里叶变换全息图及其在重构过程中分数阶匹配与否的实验结果,验证了分数傅里叶变换分数阶的重要性质和笔者提出算法的可行性。

非对称式单透镜分数傅里叶变换全息图

提供了分数傅里叶变换全息图的非对称式单透镜记录光路，分析了其再现过程的共轭关系和放大率关系等，给出了该类全息图傍轴几何光学理论的数学表达式和物理解释．

双透镜分数傅里叶变换全息图

运用波前相因子判断法，分析了双透镜分数傅里叶变换全息图的成像特征，提供了再现像的中心坐标、共轭关系、放大率关系，完整地给出了再现过程傍轴几何光学理论的数学表达和物理解释，并在实验上进行了验证。

分数傅里叶变换全息图及其在防伪中的应用

提出分数傅里叶变换全息图，讨论了它的性质。拍摄了分数傅里叶变换彩虹全息图，基于其再现条件的特殊性，可建立一种新型的防伪全息术。

多重分数傅里叶变换全息防伪术

基于分数傅里叶变换全息图 (FRTH)的记录和再现的特殊性 ,提出一种记录多重全息图的新方法 ,可发展一种多重FRTH防伪术。即利用简单的分数傅里叶变换系统 ,并改变其分数阶 ,就可以很方便地在一块感光板上分别记录多个物体 (或同一物体的不同部分 )在不同位置上的不同阶的FRTH。制作了多重分数傅里叶变换全息图 ,讨论了其防伪特性 。

无透镜分数傅里叶变换全息图

用球面波照明物体的自由空间菲涅耳衍射，提供了无透镜分数傅里叶变换全息图的记录方式；根据波前相因子判断法，分析了其再现过程的共轭关系、放大率关系，给出了该类全息图傍轴几何光学理论的数学表达和物理解释。

用全息透镜记录多重分数傅里叶变换全息图

提出一种用全息透镜记录多重分数傅里叶变换全息图的新方法 ,它能在三维空间不同位置和不同方向上分别再现所记录的多个物体的图象。分析了利用全息透镜记录多重分数傅里叶变换全息图的原理及特点 ,制作了多重分数傅里叶变换全息图 ,并获得了满意的再现结果。

分数傅里叶变换计算全息

在计算全息和分数傅里叶变换的基础上提出了不对称分数傅里叶变换计算全息和双随机相位不对称分数傅里叶变换计算全息。在这种方法中,首先用一随机相位函数乘以输入图像信息,然后沿x方向实施α级次的一维分数傅里叶变换,再乘以第二个随机相位函数,最后,沿y方向实施β级次的一维分数傅里叶变换。采用迂回位相编码法对变换后的结果编码,绘出计算全息图。为了恢复原始图像,需要知道变换级次和随机相位函数。利用这种方法进行图像加密,使加密图像的密钥由原来两重增加到四重,从而提高了系统的保密性能。

双重分数傅里叶变换计算全息

提出了双重分数傅里叶变换计算全息。在这种方法中 ,将两个图像的信息分别经不同阶的分数傅里叶变换后 ,记录在同一张分数傅里叶变换计算全息图上。它需要两个特定的分数傅里叶变换系统才能再现出所记录的图像信息 ,利用其再现方式的特殊性 ,可制成一种新的安全认证系统。