基于反射变换成像技术探究姊妹线笔痕特征

为解决法庭科学文件检验领域中的笔迹鉴定问题,我们首次采用反向变换成像技术观察姊妹线的三维特征并进行量化分析。本次实验利用写字机器人控制写字力度、书写角度、方位角、笔纸夹角,统一在笔纸夹角30°、45°、60°、90°,方位角0°、30°、45°、60°的条件下利用21种国内常见的笔制作“林”字样本,共计336组实验样本,在法线可视化模式下对样本进行成像分析,分析各组样本的姊妹线特征从而得出姊妹线出现的最佳条件。随后,在最佳条件下基于RTI技术的三维重建和量化分析探究影响姊妹线的因素。最后对不同笔纸夹角下样本姊妹线的出现概率进行方差分析。初步实验结果表明,滚珠类的笔在以纸张为衬垫物方位角为45°、笔纸夹角为45°时姊妹线特征最为明显,重复实验时姊妹线的出现概率高达99%;笔纸夹角对姊妹线的形成具有决定性的影响,方位角则只会影响姊妹线的显现效果,RTI技术与姊妹线的结合为笔迹检验方法体系的补充和丰富提供了新的可能性,在文件检验领域具有广阔的发展前景。

傅里叶变换成像光谱数据压缩

通过对傅里叶变换成像光谱仪数据的高低频反演光谱与光程差间的关系进行分析,提出一种光谱插值预测与量化编码压缩方法.仿真结果表明,在相对光谱二次误差<1%的情况下,压缩比优于5∶1.

基于模拟退火的傅里叶变换成像光谱仪干涉图相位修正

相位修正是傅里叶变换成像光谱仪光谱复原的关键技术之一,针对现有算法对带有噪声的干涉图相位修正不足的问题,文章提出了一种基于模拟退火算法求解相位误差的修正方法。该方法通过控制相位下降函数,利用相位区间内产生的随机相位值修正干涉图数据得到目标函数值,依据Metropolis准则判断目标函数增量以确定相位最优解。该算法仿真结果表明,优化出的相位误差小于0.5%,光谱复原的相对光谱误差精度和稳定性均小于1%,较现有算法有显著提高。

基于波数均匀展宽模型的全反射傅里叶变换成像光谱仪高精度光谱定标处理方法

全反射傅里叶变换成像光谱仪ARFTIS(all-reflection Fourier transform imaging spectrometer)是基于FT成像光谱理论的一种新型仪器,它不但具有高光谱分辨率特点,而且还具有宽波段、无色差的特点,特别适合应用在宽波段成像的遥感领域。目前常用的光谱定标方法有单色法、平均法和加权平均法,但是它们各存在一定局限性,不能同时满足简便和高精度的要求。文章研究了全反射型FTIS的光谱定标理论和三种定标方法的局限性,提出了一种新的光谱定标处理实用模型。其特点是需要定标特征波长数量少、单次定标精度高、多波段平均误差小于5%、稳定性较高,可以在保证较高精度的前提下,简化定标工作,特别适用于缺少大量定标设备,或不便进行多光源定标的外场环境仪器标定工作。

阿达玛变换成像光谱仪编码模板的设计与制作

编码模板是阿达玛变换成像光谱仪的关键部件,用以代替入射狭缝和出射狭缝。根据编码模板的构造原理,通过计算机生成二元伪随机序列码,用C语言根据编码方式生成图形文件,进而光刻出编码模板。应用该方法可制作任意形状和大小,特别是码元数目较大的编码模板,能实现高分辨率的编码。

反射变换成像技术在钢印印文检验中的应用

在文件检验工作中,检验人员时常会碰到压印力量较小、印文纸张文字花纹干扰强的钢印印文。通过传统方法难以将该类钢印印文清晰的呈现出来。为了更好的解决上述疑难问题,本文通过使用反射变换成像(RTI)技术有效提高了钢印印文图像的清晰度。RTI技术除了传统的图像数据采集以外还通过数字方法增强物体表面的形状与颜色属性。通过RTI技术处理后的钢印印文更有利于直观比对检验和重合比对检验,为钢印印文检验找到了有力解决手段。

运用反射变换成像技术显现黑色签名字迹书写笔压

签名笔压特征的利用是识别高仿真摹仿签名的重要途径之一。利用此特征的前提在于笔压特征的清晰显现。通过实验考察反射变换成像技术在提取签名笔压特征方面的效用,结果发现反射变换成像技术不仅能够呈现签名书写压痕及其节奏的细致三维形态和表面质地,而且能够完全排除黑色墨迹的干扰,可以获得文件检验领域其它现有方法无法获得的效果。反射变换成像技术为签名笔迹检验提供了一个有利工具。

代数迭代法用于傅里叶变换计算层析成像光谱仪数据重建

主要介绍代数迭代法在傅里叶变换计算层析成像光谱仪数据处理中的应用。根据4种不同投影数进行了光谱切片重建,并对光谱相似性进行了比较。针对ART算法可应用少数投影重建的特点,专门在45个投影数时,采用不同迭代系数进行了重建,并进行了比较。最后,对实际场景进行了光谱切片重建。

高分辨率傅里叶变换成像光谱仪光谱重建并行算法

高分辨率傅里叶变换成像光谱仪具有高空间分辨率和高光谱分辨率的特点,但光谱重建时间冗长。通过对傅里叶变换光谱重建流程分析,为研制的1024pixel(光谱维)×1024piexl(像宽)×1024piexl(像高)高分辨率紫外傅里叶变换成像光谱仪的数据立方体反演,设计了一种并行优化算法。实验表明,在6核处理器上对512M和2G的数据立方体进行变换,时间分别只需88.33s和489.75s,加速比分别为3.70和3.04,大幅度提高了运算效率。如将该算法应用到更多内核处理器上,可得到更高的加速比和更少的运算时间。

基于多级微反射镜的时空联合调制傅里叶变换成像光谱仪:原理及数据处理（英文）

介绍了一种基于多级阶梯微反射镜的时空联合调制傅里叶变换成像光谱仪的原理及数据处理方法。仪器利用一块多级阶梯微反射镜取代传统迈克尔逊干涉仪中的动镜以实现静态干涉,通过摆镜扫描使目标物体成像在不同的子阶梯反射面上从而获得目标物体不同光程差的干涉信息。某一时刻,目标物体经摆镜与前置成像系统后在平面镜与多级阶梯微反射镜上形成两个一次像点,两个一次像点被平面镜和多级阶梯微反射镜反射之后经后置成像系统最终成像在探测器焦平面上。平面镜与多级阶梯微反射镜之间的高度差会使到达探测器的两束光的光程差不同,因此探测器焦平面上可以获得目标物体的二维空间信息及一维干涉信息。根据多级阶梯微反射镜参数及光学系统设计参数计算得到摆镜步进角度为0.095°。利用实验获得的三维数据立方体进行了图像拼接与光谱复原。针对子阶梯反射镜存在宽度差异的问题,提出了一种基于极坐标霍夫变换的图像分割方法。为缓解拼接全景图中的间断线效应,将图像变换到HSI颜色空间并插值拟合其亮度分量后再变换回原空间。对拼接后的干涉图像进行了降维、去直流、寻址、切趾、相位校正、傅里叶变换及光谱分辨率增强等处理,完成了光谱复原工作。复原光谱分辨率为194cm^(-1),优于设计指标(250cm^(-1))。

Hadamard变换成像光谱仪实验室辐射定标方法

Hadamard变换成像光谱仪采用多通道探测数字变换技术实现光谱成像。主要介绍了基于数字微镜阵列器件的Hadamard变换成像光谱仪的工作原理与仪器结构,研究设计了一套适用于该Hadamard变换成像光谱仪的实验室辐射定标方案。用远距点光源光路进行CMOS探测器像元响应不均匀性修正,获得相对定标精度达到4.6%;采用太阳模拟光源和均匀平行光路,用光谱辐射度计实现标准辐射亮度的传递进行光谱辐射定标,绝对定标精度达到8.92%。通过实物成像,Hadamard变换成像光谱仪的实验室辐射定标方法精确、实用。

无成像镜全反射傅里叶变换成像结构光谱检测的机理

全反射傅里叶变换成像光谱仪在航空航天遥感等领域具有重要的应用。专门设置的柱面镜和准直系统,使得光路结构复杂,不仅增加了成像光谱议光学设计和安装调试、维护的难度,同时也增加了成像光谱议的重量和光能的损耗。提出了一种无成像镜实现成像光谱检测的结构,对其检测机理进行了研究。对波长632.8 nm、940 nm和3000 nm进行光谱检测的仿真实验表明,其光谱测量误差小于1%。

反射变换成像技术在打印变造文件中的应用

在文件检验工作中,检验人员时常会遇到鉴别打印变造文件这类案件。关于打印变造文件类案件中有一类特殊案件,即在已经签名的纸张背面重新打印修改过的内容,伪造出一份新的文件,这就涉及到打印内容与签名的时序问题,检验人员对判断是先打印后签名还是先签名后打印的时序问题难以下结论,这是因为传统方法难以将文件背面笔迹压痕与打印文字交错部位的细节特征清晰呈现出来,本文将利用反射变换成像(Reflectance Transformation Imaging,简称RTI)技术来显现笔迹压痕与打印文字交错部位的细节特征,此方法可有效提高清晰度,将特征的三位形态清晰显现。

乳腺癌的傅里叶变换红外光谱成像研究

傅里叶变换红外光谱(FTIR)成像技术可同时获得组织样本的空间分布信息和红外光谱信息。本文利用FTIR成像技术对离体原位乳腺组织样本进行原位研究,通过特征谱带吸光度比值(面积比值)图像结合FTIR光谱分析研究健康和癌变乳腺组织的差异。发现乳腺癌组织的特征带吸光度比值A1087/A1455、A1238/A1455、A1550/A1455、A1650/A1455相对于健康组织明显增大,A1160/A1087、A1740/A1550则减小。研究结果论证了乳腺组织癌变过程中大分子含量的变化规律,体现了FTIR成像技术在乳腺癌诊断方面的准确性、直观性和可行性,其有潜力成为基础研究和临床诊断的一种准确有效的技术手段。

最大通量阿达玛变换成像术研究

分析了阿达玛变换成像的原理，并就信道通量这一基本性能着重分析了阿达玛变换成像的特性。

最大通量“阿达玛变换”成像术研究

本文通过分析阿达玛变换成像的原理，就信道通量这一基本性能着重分析了阿达玛变换成像的特性，提出了最大通量“阿达玛变换”成像术与最小可测信号量的分析方法。

基于无透镜傅里叶变换数字全息的结构形貌测量

为了精确测量物体的形貌信息,提出了一种基于无透镜傅里叶变换数字全息的成像系统。首先,分析了无透镜傅里叶变换数字全息的成像原理,引入了倾斜平面校正方法;然后,搭建了成像系统平台,通过实验验证系统的成像性能。实验结果表明:系统的实际分辨率为57.02 lp/mm。测量结果的相对误差仅为3.95%,充分验证了该系统卓越的成像性能。

Livermore成像博里叶变换红外光谱仪

Lowrence Livermore国家实验室目前正在运行一台超光谱成像仪,即Livermore成像傅里叶变换红外光谱仪(LIFTIRS).这台仪器能够以可控光谱精度在从3到12.5μm红外波段范围内工作.本文介绍了它的工作特性,现行能力,数据输出量和定标结果.为了在更大范围内应用红外遥感,例如气态排出物的识别和测绘,表面温度的遥测,以及基于物质的红外发射率特性对表面物质类型进行分类等等.

空间调制型干涉光谱成像仪数据处理方法

干涉型光谱成像技术是一种新型的光谱成像技术,近些年来发展迅速。干涉成像光谱仪获得的是间接数据干涉图,不能被用户直接使用,需要进行干涉数据反演处理,包括数据预处理(干涉图修正)、切趾、相位修正、傅里叶变换、光谱辐射定标等一系列复杂的处理,目前国内外尚未有文献对干涉数据处理技术进行全面的分析,文章基于作者单位对此技术多年的研究,针对空间调制型干涉光谱成像仪的数据处理方法,结合环境与灾害卫星超光谱成像仪的数据,提出了一套有效的数据反演方法和流程,获得了很好的数据反演结果。

大孔径静态干涉成像光谱仪中双通道Mach-Zehnder横向剪切干涉仪的设计

大孔径静态干涉成像光谱技术是一种时空联合调制的傅里叶变换成像光谱技术,其核心元件通常采用Sagnac横向剪切干涉仪。这种结构会使进入干涉仪的光线有一半沿原路返回,降低了能量利用率。文章提出一种改进型Mach-Zehnder横向剪切干涉仪结构,克服了能量利用率低的缺点,在实现横向剪切的同时,还具有双通道输出的优点。本文通过光线追迹的方法,得到剪切量的一般表达式,并分析了各种误差源对剪切量误差的贡献。为大孔径静态干涉成像光谱仪的设计提供了新思路,可为该类型的成像光谱仪的设计与优化提供理论指导。