相移干涉术论文_张学

导读:本文包含了相移干涉术论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:相移,误差,广义,光学,相位,光波,两步。

相移干涉术论文文献综述

张学[1](2019)在《基于压缩两步相移干涉术和计算鬼成像的光学信息安全技术的研究》一文中研究指出光学信息安全技术依托衍射、干涉以及偏振等物理光学性质,通过有目的地调制明文的光场振幅、相位或偏振态等信息的分布,实现对明文图像的加密。它具有高速编码能力,多加密维度等优点,是对现代密码学的有益补充,更是其不可分割的重要组成部分。本论文基于现有的光学密码学基础,例如双随机相位编码理论、两步相移干涉理论、计算鬼成像理论等,结合压缩感知技术、分级身份认证技术、级联干涉技术、奇异值分解技术等提出一系列新的有意义的光学图像加密方案,分别包括:(1)提出了一种基于两步相移干涉术、双随机相位编码和压缩感知理论的两级图像认证方案:加密时,首先,将认证图像编码至两幅干涉图中:然后,通过离散小波变换(DWT)、稀疏化处理、Arnold变换和数据压缩过程,生成两幅压缩信号,将其分发给认证系统的不同参与者。身份认证和解密时,只有拥有第一幅压缩信号的解密者能通过身份弱认证:首先,依托正交匹配追踪算法计算得到稀疏信号;然后,依次完成逆Arnold变换、逆DWT、两步相移干涉术的波前重建和逆菲涅尔衍射后,在重构的图像和标准图像的非线性相关系数分布的中心位置将出现一个显着峰值;最后,在身份弱认证成功通过后,进行明文图像解密,此时拥有第二幅压缩信号的另一位解密者将联合第一位解密者共同完成明文图像解密。(2)提出了一种基于两步相移干涉术和平滑压缩信号空间复用的多图加密方案:加密时:首先,四个索引矩阵分别记录四幅明文图像像素的原始空间位置;其次,对四幅明文图像的像素分别按大小进行升序排列;然后,对得到的四幅平滑图像依次进行五阶Haar小波变换、稀疏化处理、Arnold变换和数据压缩操作,随后,基于压缩感知和空间复用技术将四幅压缩后的图像组合成一幅图像;最后,将该组合图像置于两步相移干涉术加密系统的输入平面,得到两幅干涉图密文。收集所有正确的密钥和密文进行解密:依次完成两步相移干涉术波前重建、空间解复用、逆Arnold变换、逆DWT和像素重排步骤,可成功解密出所有明文图像。(3)提出一种基于级联干涉结构和矢量随机分解算法的分级多图加密方案:首先,根据平行四边形法则,提出非等模分解算法,结合矢量随机分解算法,以数值计算的方式,将经随机相位调制的第K级明文图像分解成第K级单位强度的纯相位掩模密钥和第K-1级复振幅场——光强等于第K-1级明文图像像素值;然后,将第K-1级复振幅场视为和矢量,重复上述步骤,分解至第K-1级单位强度的纯相位掩模密钥和第K-2级复振幅场——光强等于第K-2级明文图像像素值;继续重复上述步骤,直至将第一级复振幅场视为和矢量,分解至两个单位强度的纯相位掩模板中:一个是第一级密钥,另一个是该加密系统的密文。解密时:不同身份等级的解密者应首先收集到对应层级的所有相位密钥,然后将相位密钥按正确的级联顺序置于不同的菲涅尔衍射距离处,最后,解密出的明文图像用电荷耦合元件(CCD)记录。该方案的加密过程通过数值计算的方式实现,解密过程可通过光学或者数值计算的方式完成。(4)提出一种基于奇异值分解鬼成像(SVDGI)的光学图像加密方案:首先,利用奇异值分解(SVD)变换,将随机矩阵的奇异值置1.0,经逆SVD变换构造出新的具有部分正交性的测量矩阵作为密钥;其次,利用该密钥对明文图像完成测量加密,密文为被桶探测器收集到的没有空间分辨率的光强序列;然后,密钥被加密者与解密者双方秘密共享,密文则在公共信道中传输;最后,欲获取明文图像的解密者,根据SVDGI解密重构算法:一步矩阵乘法运算,便可快速完成解密。因为共享的矩阵密钥未与明文图像发生过作用,与明文图像发生过作用的密文却没有空间分辨率,仅为一维光强序列,因此仅有密文或密钥的二者其一均无法解密,这保证了密码系统的安全性。就解密明文的保真度、解密速度、系统鲁棒性叁方面,将SVDGI与传统计算鬼成像、差分鬼成像和伪逆鬼成像分别比较,比较结果显示,所提方案具有显着优势。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-25)

毕泽坤,徐先锋,王加栋,刘雨璇,张格涛[2](2018)在《基于两步广义相移干涉术的微纳形变测量》一文中研究指出基于两步广义相移干涉术,设计微小形变测量实验装置,介绍工作原理和测量方法。采用同轴相移数字全息正交光路,记录形变前后物光、参光、干涉图强度,以两步广义相移干涉算法为基础,恢复原物光相位和表面形貌信息,相减后得到表面形变量。实验结果表明,相对于现有表面微小形变测量方法,提出得方法能够精密测量物体表面微小形变量,方法简单易行,精度可达纳米量级。(本文来源于《光学技术》期刊2018年02期)

张涛[3](2014)在《相移干涉术中相移非线性误差的分析及校正算法的研究》一文中研究指出相移干涉术(PSI)作为一种快速、非接触的精密测量技术,近年来人们对其进行了广泛的研究,并提出了许多新的相移实现方法和计算方法。由于它的测量精度高,速度快,可以实现实时测量等特点,所以能够准确确定光场上任意点的相位,实现了全场测量。因此PSI作为干涉测量中的一种有效的方法,被广泛地应用在干涉测量领域的各个方面,如叁维形貌测量、数字全息显微术、模式识别、粗糙度检测、图像的加密及水印技术等方面。在相移技术中相移值的准确与否在很大程度上会影响到测量结果的精度,这样便会限制了相移干涉术的精度。针对干涉系统中各种误差源的影响,近年来已出现了很多有效的算法能够抑制误差对测量结果的影响,但这些方法中都或多或少地有缺陷,要想有效的消除在相移过程中出现的相移误差对测量结果的影响,还存在一定的困难,尤其是针对相移器非线性误差的校正问题,更是一个待需解决的问题。本文介绍了一些典型的相位提取算法,并对最小二乘迭代算法进行了深入地研究,最终提出了一个有效的最小二乘迭代算法来校正相移的非线性误差。根据最小二乘迭代算法从相移残差当中近似的估计出相移的非线性误差高阶项的系数,并给出了新算法的修正计算公式,详细说明了该算法的迭代步骤,通过对实验数据仿真结果表明,该方法对系统中产生的非线性误差起到了一定的抑制作用。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2014-12-01)

范德胜[4](2014)在《基于相移干涉术的光学信息安全系统的设计及软件实现》一文中研究指出随着互联网,计算机和数字通信技术的飞速发展,人类社会已进入信息时代,信息安全问题越来越受到人们关注。自1995年美国科学家B.Javidi和P.Refregier提出基于傅里叶域的双随机相位编码信息加密技术以来,光学图像加密与水印技术已成为一个新的信息安全领域的研究热点,吸引着国内外研究人员越来越多地投身到这一研究新领域中。光学信息安全系统一般采用傅里叶变换、光学相干、菲涅耳衍射、分数傅里叶变换、迭代相位恢复、光学全息等信息光学相关技术,来完成对信息的加解密、隐藏以及提取。相比于传统的安全系统而言,光学信息安全系统具有大容量、多维度及高速并行数据处理能力等特点。本论文系统地概述了光学信息安全的国内外研究成果和进展,并对一些常见的光学图像加密和数字水印技术进行了简单介绍。本论文在相移干涉术和迭代相位恢复算法的基础上结合信息安全相关领域的其他处理方法展开工作,提出了一些新的及改进的方案。本论文的主要工作包括以下几个方面:(1)提出了一种基于双随机相位编码技术与相移干涉术的信息隐藏系统。原始明文图像通过相移干涉术和双随机相位编码技术被编码成多幅干涉图后,通过选择适当的权重因子,将它们隐藏到宿主图像中;利用特定的波前重建公式和逆菲涅耳变换,可以完成对隐藏信息的恢复。通过基于Matcom的MATLAB与VisualC++混合编程,开发设计了一款光学信息隐藏软件。(2)结合数字全息、相移干涉术和奇异值分解等技术,提出了一种光学数字水印方案。灰度水印图像通过菲涅耳域中的双随机相位加密技术和叁步相移干涉术被加密成叁幅干涉图;通过选择适当的权重因子,它们被嵌入到彩色宿主图像R、G和B分量的奇异值矩阵中。该水印方案由于引入了双随机相位编码技术和奇异值矩阵分解而具有较高的安全性、较好的不可感知性和较强的鲁棒性等特点,仿真实验表明该水印方案对一般信号处理和几何失真都具有很强的鲁棒性。(3)结合椭圆曲线公钥密码算法,提出了一种基于两步相移干涉和椭圆曲线公钥密码的光学-数字非对称密码系统。原始明文图像通过菲涅耳域的双随机相位加密技术和两步相移干涉术被加密成两幅干涉图;而加密过程中的会话密钥(如几何参数、伪随机种子等)通过椭圆曲线进行加密和解密。该混合非对称密码系统很好地解决了传统对称密码系统中的密钥分发与管理等难题,仿真实验和软件设计都证实了该系统的可行性。(4)结合迭代相位恢复算法和椭圆曲线数字签名算法等技术,提出了一种光学身份认证方案。标准认证图像和用户身份标识的密钥相关的哈希运算消息认证码的二维码构建一个复振幅物体,结合使用菲涅耳域的相位恢复算法,通过编码该复振幅场的信息来产生认证时所需的相位钥。该方案不仅能通过“图像匹配”和“椭圆曲线数字签名认证”以实现对用户身份的双重认证,而且由于密钥相关的哈希运算消息认证码的引入,增强了系统的安全性,理论分析和模拟仿真都验证了该方案的可行性和有效性。(本文来源于《山东大学》期刊2014-04-20)

李杰,王玉荣,孟祥锋,杨修伦,刘迪[5](2013)在《广义相移干涉术相移提取算法的分类与评估方法》一文中研究指出在对各种广义相移干涉相移提取算法进行总结分类的基础上,提出一种利用实验可探测量对广义相移干涉相移提取算法进行比较评估的方法。基于离轴数字全息、以重建光波场中直流项和共轭像的残留量作为判据,通过定义重建光波场的信噪比,实现对不同广义相移干涉相移值提取算法的比较评估。理论分析和计算机模拟实验证明:重建光波场的信噪比越大,重建光波场中直流项和共轭像的残留量越小、提取的相移值越准确。选取六种典型的广义相移干涉算法在计算机模拟和光学实验中进行了评估和比较,其结果是一致的,证明了该方法的可行性和有效性。(本文来源于《中国激光》期刊2013年12期)

孙莉莉[6](2013)在《相移干涉术中谐波和相移误差的抑制方法》一文中研究指出大口径光学元件在高功率固体激光驱动器、同步辐射光源、天文和空间光学等领域中有重要的应用价值。目前,大口径相移干涉仪以其非接触、高精度、高分辨率等特点而被认为是大口径光学元件最有效的检测手段。有两个因素会严重影响大口径干涉仪系统的测量精度:一是环境振动(如机械振动和空气扰动)引起的相移误差;二是多光束干涉或系统非线性引入的高阶谐波。因此,抑制谐波和相移误差对干涉测量的影响、实现光学元件在线精密测量,具有重要的科学意义和实际应用价值。本文的研究目的是设计高精度的相移算法,从带随机相移误差和高阶谐波误差的条纹中有效提取相位信息。本文主要工作为叁部分,第一部分是介绍相移干涉术的原理及传统算法,理论分析谐波和相移误差对干涉测量的影响,并通过数值模拟验证。第二部分是设计两种基于最小二乘迭代的相移算法:第一种算法是采用巴特沃斯低通滤波器从频域上滤除条纹的高阶谐波分量,再运用最小二乘迭代方法从叁帧随机相移条纹图中提取相位信息。该算法只需3帧带载波的随机相移条纹图即可准确提取相位信息,能有效抑制谐波和相移误差的影响。第二种方法直接应用最小二乘迭代原理,从2p+1帧具有随机相移误差和p阶谐波误差的干涉条纹中有效地提取相位信息。数值模拟和实验验证上述两种方法的有效性。第叁部分提出一种基于主元分析的随机相移算法,该算法是把多帧条纹数据分解成不相关的主元成分,然后从主成分中提取相位信息。数值模拟和实验结果表明:该算法可以从多帧带谐波误差的随机相移干涉条纹中有效地提取相位信息,不需要迭代运算,运算时间少,精度高,实用性强。本文设计的高精度相移算法,有效地抑制谐波和相移误差对干涉测量的影响。它能提升大口径干涉仪系统的性能,同时它还可以应用到叁维形貌测量、数字全息等研究领域的条纹分析。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2013-03-20)

范德胜,孟祥锋,杨修伦,王玉荣,彭翔[7](2012)在《基于相移干涉术的光学信息隐藏系统的软件实现》一文中研究指出结合双随机相位编码技术与相移干涉术,提出了一种信息隐藏系统,待隐藏信息被加密到多幅干涉图数据中后,通过选取合适的权重因子,它们可以被嵌入到宿主图像中;利用特定的相移再现公式和逆菲涅耳衍射变换,可以实现隐藏信息的提取及解密.通过基于Matcom的Visual C++与Matlab混合编程,设计和开发了一款信息隐藏系统软件,经过界面测试,该软件可以实现图像读取及显示、基本几何参数输入、信息加密及嵌入、信息提取及解密、鲁棒性测试等主要功能.(本文来源于《物理学报》期刊2012年24期)

蔡履中,闫汝森[8](2011)在《相移干涉术中参考波准直误差的数值校正》一文中研究指出针对相移干涉术中参考波由于准直误差可能为非倾斜或倾斜球面波的情形,本文提出了一种简单的数字处理方法,不需任何附加测量即可提取真实球面波的几何参数,进而校正由标准波前再现公式所恢复的物波波前误差。本文方法的有效性由模拟试验所证实,并说明了其适用范围。(本文来源于《光电子.激光》期刊2011年05期)

徐先锋[9](2011)在《基于广义相移干涉术的数字全息实验》一文中研究指出设计了一种基于广义相移干涉术的数字全息实验装置,介绍了相应工作原理。为了大幅减少精密相移器造成的相移数字全息实验成本,实验装置省去了相移器这一昂贵器件。实验利用光学器件的微小振动特点,进行相移数字全息的记录,使用两步广义相移干涉算法从干涉图中直接抽取实验中的实际相移量,代入相应物光波前再现公式计算物光复振幅,经过逆菲涅尔衍射进一步得到原始物像。实验结果表明,该装置无需相移器即可实现相移数字全息记录和再现,能够自动抽取相移值,高质量完成物光成像。该实验改进了相移数字全息的实验装置,大幅度减少了实验成本和操作难度,有利于推广和利用。(本文来源于《实验室研究与探索》期刊2011年03期)

马龙,郭彤,赵健,徐临燕,陈津平[10](2011)在《基于白光相移干涉术的微结构几何尺寸表征》一文中研究指出将Carré等步长相移法与白光垂直扫描相结合形成了一种白光等步长相移算法,该方法快速、准确、非接触,垂直分辨力可达亚纳米级.测量系统集成了Mirau显微干涉物镜,并通过高精度压电陶瓷纳米定位器带动物镜进行垂直扫描.分析了Carré法应用于白光干涉信号的相位提取的精度,对不同扫描步距以及不同信噪比情况下的测量进行了计算机仿真,确定了测量参数.结合重心法将相位计算的数据范围直接定位于干涉信号的零级条纹,从而省去了相位解包裹过程.通过对微谐振器和标准台阶的测量说明了该方法的有效性,并使用白光相移干涉、白光垂直扫描和单色光相移干涉对44 nm标准台阶进行了测量,并对测量结果进行了比较.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2011年01期)

相移干涉术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于两步广义相移干涉术,设计微小形变测量实验装置,介绍工作原理和测量方法。采用同轴相移数字全息正交光路,记录形变前后物光、参光、干涉图强度,以两步广义相移干涉算法为基础,恢复原物光相位和表面形貌信息,相减后得到表面形变量。实验结果表明,相对于现有表面微小形变测量方法,提出得方法能够精密测量物体表面微小形变量,方法简单易行,精度可达纳米量级。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

相移干涉术论文参考文献

[1].张学.基于压缩两步相移干涉术和计算鬼成像的光学信息安全技术的研究[D].山东大学.2019

[2].毕泽坤,徐先锋,王加栋,刘雨璇,张格涛.基于两步广义相移干涉术的微纳形变测量[J].光学技术.2018

[3].张涛.相移干涉术中相移非线性误差的分析及校正算法的研究[D].哈尔滨工程大学.2014

[4].范德胜.基于相移干涉术的光学信息安全系统的设计及软件实现[D].山东大学.2014

[5].李杰,王玉荣,孟祥锋,杨修伦,刘迪.广义相移干涉术相移提取算法的分类与评估方法[J].中国激光.2013

[6].孙莉莉.相移干涉术中谐波和相移误差的抑制方法[D].浙江师范大学.2013

[7].范德胜,孟祥锋,杨修伦,王玉荣,彭翔.基于相移干涉术的光学信息隐藏系统的软件实现[J].物理学报.2012

[8].蔡履中,闫汝森.相移干涉术中参考波准直误差的数值校正[J].光电子.激光.2011

[9].徐先锋.基于广义相移干涉术的数字全息实验[J].实验室研究与探索.2011

[10].马龙,郭彤,赵健,徐临燕,陈津平.基于白光相移干涉术的微结构几何尺寸表征[J].纳米技术与精密工程.2011

论文知识图

相移干涉术的基本原理步进相移干涉术原理图一8相移干涉术硬件实验平台实物图单色光相移干涉术的信号示例及...直接输入叁维漫反射物体时的光学实验...步进相移干涉术原理图

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

相移干涉术论文_张学
下载Doc文档

猜你喜欢