光學小波變換的4f系統(tǒng)研究.pdf

1、光學小波變換是光學信息處理與小波理論的結合，具有并行性、超高速、大容量的優(yōu)點。4f系統(tǒng)是實現(xiàn)光學小波變換的一種重要光路，研究4f系統(tǒng)特點與特性是研究光學小波變換的基礎。論文以光學小波變換的4f系統(tǒng)為研究對象，對系統(tǒng)的原理和實現(xiàn)方法、線性和時不變特性、誤差特性以及改進方法進行了較深入的分析和研究。
　　 首先，論文從傅立葉光學原理出發(fā)，分析了4f系統(tǒng)的基本原理和組成，構建了光學小波變換需要的4f系統(tǒng)光路，提出了一種4f系統(tǒng)自動加載

2、和采集圖像的實現(xiàn)方法。其次，通過4f系統(tǒng)的疊加性和零輸入響應實驗以及輸出信號的坐標位置穩(wěn)定性和能量穩(wěn)定性實驗，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)的線性與時不變特性均不理想。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，討論了各種誤差的來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達到24.33dB)；計算得到了4f系統(tǒng)仿真時需要的理想低通濾波器的通帶大小，并對典型圖像進行

3、了4f系統(tǒng)低通濾波仿真；通過分析圖像的高頻能量百分比與圖像通過4f系統(tǒng)后PSNR，得出了高頻能量越豐富的圖像通過4f系統(tǒng)后PSNR越低的結論。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，利用該方法的測量結果可以補償4f系統(tǒng)濾波函數(shù)的角位移，并且利用光學實驗證明了該方法的有效性和準確性。
　　 論文創(chuàng)新之一是提出了一種4f系統(tǒng)自動加載和采集圖像的方法，該方法可以提高