光學(xué)小波變換的4f系統(tǒng)研究.pdf

1、光學(xué)小波變換是光學(xué)信息處理與小波理論的結(jié)合，具有并行性、超高速、大容量的優(yōu)點(diǎn)。4f系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)光學(xué)小波變換的一種重要光路，研究4f系統(tǒng)特點(diǎn)與特性是研究光學(xué)小波變換的基礎(chǔ)。論文以光學(xué)小波變換的4f系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)方法、線(xiàn)性和時(shí)不變特性、誤差特性以及改進(jìn)方法進(jìn)行了較深入的分析和研究。
　　 首先，論文從傅立葉光學(xué)原理出發(fā)，分析了4f系統(tǒng)的基本原理和組成，構(gòu)建了光學(xué)小波變換需要的4f系統(tǒng)光路，提出了一種4f系統(tǒng)自動(dòng)加載

2、和采集圖像的實(shí)現(xiàn)方法。其次，通過(guò)4f系統(tǒng)的疊加性和零輸入響應(yīng)實(shí)驗(yàn)以及輸出信號(hào)的坐標(biāo)位置穩(wěn)定性和能量穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，表明了在目前的器件工藝和光路調(diào)節(jié)水平下，4f系統(tǒng)的線(xiàn)性與時(shí)不變特性均不理想。再次，根據(jù)誤差理論將4f系統(tǒng)誤差分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩大類(lèi)，討論了各種誤差的來(lái)源以及減小誤差的方法和措施，利用PSNR定量地衡量了系統(tǒng)的誤差(目前系統(tǒng)PSNR達(dá)到24.33dB)；計(jì)算得到了4f系統(tǒng)仿真時(shí)需要的理想低通濾波器的通帶大小，并對(duì)典型圖像進(jìn)行

3、了4f系統(tǒng)低通濾波仿真；通過(guò)分析圖像的高頻能量百分比與圖像通過(guò)4f系統(tǒng)后PSNR，得出了高頻能量越豐富的圖像通過(guò)4f系統(tǒng)后PSNR越低的結(jié)論。最后，本文還利用光柵衍射理論和傅立葉變換理論，提出一種測(cè)量4f系統(tǒng)輸入函數(shù)載體與濾波函數(shù)載體之間角位移的方法，利用該方法的測(cè)量結(jié)果可以補(bǔ)償4f系統(tǒng)濾波函數(shù)的角位移，并且利用光學(xué)實(shí)驗(yàn)證明了該方法的有效性和準(zhǔn)確性。
　　 論文創(chuàng)新之一是提出了一種4f系統(tǒng)自動(dòng)加載和采集圖像的方法，該方法可以提高