二维空间脉动风场波数-频率联合功率谱表达的FFT模拟

针对二维空间纵向脉动风场模拟问题,采用多维随机场理论,基于Davenport脉动风速谱和相干函数模型,导出了二维空间均匀脉动风场的波数-频率联合功率谱。通过谐波叠加直接获得二维空间均匀脉动风场,避免了经典谱表达方法在脉动风场模拟时的空间离散和互功率谱矩阵的Cholesky分解或本征正交分解(POD)。为了进一步提高风场模拟的效率,在数值程序中引入了快速Fourier变换(FFT)技术。最后,对风力机桨叶所在平面进行了二维空间脉动风场模拟,验证了该方法的准确性和高效性。

基于功率谱三值化的联合变换相关目标识别方法

为了提高目标识别的准确性和精确性,提出基于功率谱三值化的联合变换相关目标识别方法,从算法上对联合变换功率谱进行了修正,将联合变换功率谱进行了三值化(+1,0,-1)处理。与二进制联合变换相关器比较,三进制联合变换相关器大大提高了联合变换相关性能和分辨率,对输入目标敏感,能更好地鉴别目标。仿真实验结果证实了这种方法的可行性,较已有的相关识别方法在判断目标是否相同时更有效,提高了目标识别的准确性,算法也简洁快速。

基于波数-频率联合演变功率谱的一维空间非均匀脉动风场模拟

在高层建筑、大跨桥梁和大型风力发电系统等大型工程中,风荷载对结构的安全性至关重要、甚至是起控制作用的要素。因此,脉动风速场的模拟具有重要意义。谱表达方法得到了广泛的应用。但经典的谱表达方法需要对互功率谱矩阵的逐个频率点进行Cholesky分解或本征正交分解(POD),当模拟的空间点数较多时,分解效率非常低下、甚至可能出现矩阵奇异而难以实现。基于波数-频率联合功率谱或联合演变谱,不需要Cholesky分解或POD,可以方便地实现均匀或非均匀脉动风场的模拟。当模拟点为等间距点时,该方法能够使用FFT技术提高模拟效率,而当模拟点为非等间距点、不能使用FFT技术时,模拟效率依然有待提高。鉴于此,该文引入"结构化"非均匀离散方法和"舍选法"思想,建议了二维波数-频率域的非均匀离散策略,显著地提高了模拟效率。以某桥塔的一维空间非均匀脉动风场的数值模拟为例,验证了该方法的有效性。

基于联合功率谱分区复用的光学多图像加密方法与实验

针对光学多图像加密出现的串扰噪声大和复用容量小的问题,提出了一种基于联合功率谱(JPS)分区复用的光学多图像加密方法。该方法首先利用相位恢复算法开展相位模板优化设计,压缩了单通道JPS面积,然后在优化后的相位模板上叠加线性相位,使各通道JPS在频谱面上产生不同的位置平移,再经过窗口滤波,实现无串扰叠加。此外,以"密钥相位核+偏转角数据包"形式进行密钥内容规划,在确保加密方法安全性以及密钥空间足够大的同时,压缩了需传递的密钥数据量。数值仿真结果表明,对9幅灰度图像进行加密,其解密图像与原始图像的相关系数值均达到0.94以上,解密效果显著。当解密质量评判阈值设定在0.95时,灰度图像和二值图像的最大压缩效率因子分别达到12和32,密文压缩能力显著。最后,搭建光学实验系统,进一步验证了该方法的可行性。

基于Matlab仿真的联合变换相关器实验

利用Matlab软件平台对JTC进行了图像识别仿真实验,得到了二维及三维相关输出图像,显示出尖锐的相关峰.仿真实验表明:联合变换进行图像识别中存在强烈的零级干扰,干扰信号是有用信号的7.14倍,输出结果不理想;采用功率谱相减法可以消除零级强干扰,进而提高了图像的识别能力.

二元联合变换相关器的实现方法研究

采用中值取阈,局部取阈,参考图像功率谱取阈和联合功率谱(JPS)取阈四种方法对传统联合变换相关器的功率谱二值化,从而将振幅调制的功率谱转化为脉冲调制的功率谱。计算机模拟结果表明二值化可以获得更清晰更尖锐的相关峰,其中联合功率谱取阈法的识别效果最佳。

应用联合分数傅里叶变换相关器识别多个物体

通过理论分析和计算机仿真研究了联合分数傅里叶变换相关器对多个物体的识别 .结果表明联合分数傅里叶变换相关器与基于傅里叶变换的联合变换相关器相比有了较大的改善 。

Ce:KNSBN光折变联合变换相关的研究

本文研究了Ce:KNSBN光折变联合变换相关,以Ce:KNSBN光折变晶体作为平方律转换器件,用波长为514.5nm的Ar+离子激光做写入光,在系统的傅里叶变换平面上放置光折变晶体记录输入靶物和参考物的联合变换功率谱,用632.8nm的He-Ne激光作为读出光,读出联合变换功率谱,输入到计算机进行处理,进而实现相关识别。实验研究了基于光折变晶体的传统联合变换相关器(PCJTC)和二元联合变换相关器(PBJTC)的识别能力。结果表明,PCJTC有着一定的相关识别能力,可实现靶物和参考物的相关识别,而采用了联合变换功率谱二值化后的PBJTC,其一级相关峰值较强而尖锐,中心直流零级峰相对减弱,并且有更大的相关信噪比,因此其相关识别能力也得到了一定的提高。

联合变换相关图象识别方法研究

提出基于归一化的条纹调制联合变换相关识别方法，数值模拟结果表明，新方法的相关输出结果与NJTC相比相关峰更加明显，锐利，与FAFJTC相比则大大提高了抗干扰的能力，且不同光照下的相关输出稳定；0-0.2噪声级的计算表明，新方法较大地提高了相关结果的PBR和分辨率，为遥感遥测中可靠的目标匹配和识别提供了理论基础。

实现光学图像识别的基于液晶光调制器的联合变换相关器

本文提出一种高效联合变换相关器(JTC)来实现光学图像的识别。用液晶光调制器作为实时联合图像(包括参考图像和待识别图像)的输入装置,用CCD记录联合功率谱,该功率谱经傅里叶透镜变换后得到相关输出。实验表明,这种识别方法要比匹配滤波相关识别简单的多,易于计算机的处理,实现了光、电的实时光学图像的识别。

在联合分数傅里叶变换相关器里用分数级滤波后的性能分析

通过理论分析和计算机仿真研究了联合分数傅里叶变换相关器经过分数级滤波处理后的相关特性.结果表明处理后的联合分数傅里叶变换相关器的相关性能与未处理的联合分数傅里叶变换相关器的相关性能相比有了较大的改善,提高了目标探测的灵敏性.

一种基于功率谱对数变换的联合变换相关器

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。

光纤检测中数据处理方法研究

随着光纤的应用日趋广泛 ,在一些领域 (例如军事 )对光纤的质量提出了更高的要求。光纤生产过程中产生的微小气泡等缺陷 ,因影响光纤的强度和光纤中信号的传输质量而使精密系统受到影响 ,有时这种影响甚至是致命的。因此寻求一种有效的、非接触的、在线的和快速的光纤微小缺陷检测方法非常重要。光电混合联合变换相关器是方法之一。该方法的关键是如何提高系统的识别能力。文中通过对用该方法得到的数字化功率谱特性的研究 ,提出用减小功率谱直流项和二值化两种方法进行数字化处理。实验结果表明 ,两种方法都能提高系统相关输出的信噪比 ,减小中间峰的强度 ,从而使系统的识别能力得到很大程度的提高。

基于散斑位移相关器的相关峰增强技术

提出的基于光学数字联合变换的光学散斑位移相关器,用来确定亚像素精度相关峰的位置,却没有使用复杂的插值算法。为了实现相关峰的放大,对相关器的主要参数进行了分析和计算。并以此建立了实现光学散斑位移技术的实验装置,实验结果表明,该装置能产生尖锐和狭窄的相关峰,且能以亚像素精度发现峰位置。

旋转图像的合成与识别仿真

介绍了对旋转图像进行计算机模拟识别的两种方法:匹配相关和联合相关。通过对两种算法模拟数据的比较,得出了联合相关算法对待识别图像方面的优越性,以及计算机模拟识别相对于光学器件的简洁性和显著性。

位相编码振幅调制联合变换相关器的设计

采用位相编码技术减小了经典联合变换相关器中的直流分量 ,及多目标输入时各目标图像之间的互相关项 ,并且同时消除了参考图像和各目标图像之间的共轭相关项。通过对联合功率谱进行振幅调制 ,缩小了相关峰的宽度 ,锐化了相关峰 ,增强了识别能力。最后给出了计算机模拟结果。

联合变换相关器光学多图像并行加密系统稳健性分析与优化

光学加密系统的稳健性直接决定其密文在存储和传输过程中的抗干扰能力,并且通常从密文抗裁剪和抗噪声干扰两方面来衡量。针对联合变换相关器光学并行加密系统的多图并行加密和任意图像再现的功能特点,仿真并分析其稳健性。结果表明,当密文面积受到50%裁剪时,各通道图像解密效果明显降低,部分解密图像与原始图像的相关系数(CC)低至0.2左右。分析其原因并对联合功率谱分布进行优化。仿真结果表明,加密系统不仅稳健性得到显著提升(当密文面积受到60%裁剪时,各通道CC值均大于0.49),且能保持优化前加密系统在抗噪声干扰方面的优势。最后,搭建光学实验系统,验证了该加密系统稳健性提升方法的有效性。

一种光电混合式光纤缺陷相关检测系统

提出一种光电混合式联合变换相关检测系统，并示出用该系统对不同程度缺陷的光纤成功检测实验结果。结果表明，该系统能够实现光纤缺陷的检测，并且具有快速、灵活和光路易调整等特点。