平面集成化光学相关器识别性能研究

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  • 适用:本科,大专,自考
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平面集成化光学相关器识别性能研究

                                                         平面集成化光学相关器识别性能研究
摘要
本文根据光的折射和反射原理工作的传统成像光学系统在设计时经常会遇到一些原理性和技术性的限制,从而不得不在光学系统的性能、结构和成本之间做某些牺牲以求得某种平衡,这种状况已持续多年,使得成像光学系统的发展十分缓慢。自八十年代中期以来,衍射光学及平面集成化光学得到了迅速的发展,并成为光学领域最具活力的研究方向之一,给传统光学系统的发展注入了新的活力。将衍射光学2f相关器的原理和技术应用于成像光学系统,创造出新一代衍射混合光学系统,可以突破传统光学系统的限制,有利于成像光学系统色差及其它高级像差的校正,对提高成像光学系统的性能、简化系统结构、降低系统成本具有重要意义。
关键词:平面集成化   2f相关器  光学系统


Abstract
According to the traditional optical imaging system of light refraction and reflection principle in the design often encounter some principle and technical constraints, which had to be between the performance, structure and cost of the optical system to make some sacrifice in order to achieve a balance, this situation has continued for many years, the development of imaging optical system is very slow. Since the mid 80s, diffractive optics and planar integrated optics have been developing rapidly, and become one of the most active research directions in optical field, which has injected new vitality to the development of traditional optical system. The diffractive optical correlator 2F principle and technology applied to the optical imaging system, to create a new generation of hybrid diffractive optical system, optical system can break through the traditional restrictions, a correction to the imaging optical system aberration and other aberrations, to improve the performance of optical imaging system, simplify system structure, reduce the cost of the system is important meaning.
Key words: planar integrated 2F correlator optical system

 

1 引言 5
1.1 衍射及平面集成化光学发展的历史回顾 5
1.2 国内外研究现状 6
1.2.1 设计理论方面的进展 8
1.2.2 应用方面的进展 9
1.3 长距离准直平面集成化光学2f相关器的未来展望 11
2 长距离准直平面集成化光学2f相关器的设计 12
2.1 设计原理——无衍射光束 12
2.2 圆锥透镜的光束传播特性及其改进 15
2.3 无衍射光束最大准直距离 16
2.3.1 用环缝透镜系统产生无衍射光束 17
2.3.2 用全息法产生无衍射光束 18
2.3.3 用轴棱锥产生无衍射光束 18
2.4 长距离准直平面集成化光学2f相关器的设计方案 19
2.4.1 长距离准直系统的设计 20
2.5 设计与仿真 24
3 平面集成化光学2f相关器的特性 29
3.1 平面集成化光学2f相关器的衍射效率 29
3.2 平面集成化光学2f相关器衍射强度分布及特点 30
3.2.1 不同衍射级次的衍射效率 32
3.2.2 衍射效率对混合光学系统性能的影响 33
3.3 长距离准直平面集成化光学2f相关器成像的性质 34
3.3.1 长距离准直平面集成化光学2f相关器的光焦度 34
3.3.2 长距离准直平面集成化光学2f相关器的评价函数 35
4. 灰度图像进行分析 37
4.1 研究对象 37
4.2 灰度变换 41
4.3 图像二值化常用算法 41
4.3.2.1结果分析 43
4.3.3 Otsu法 47
4.3.3.1  Otsu方法实验结果分析 50
4.3.3.2  0tsu方法和Bernsen方法实验结果比较 52
4.3.4  迭代法 53
5 结论 56
参考文献 57
致 谢 59
参考文献
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