介绍近年来,光信息处理的重要性日益提高。提出了关于信息安全性的光学加密技术,并已研究[1]。光学图像小波变换是在时域和频域处理[2]的有效工具。全息数据存储因其高速存储容量高而受到更多的关注[3]。全息术是允许光波前线的空间结构的登记,转换和操纵的主要技术之一。先前的出版物已经证明,具有傅里叶变换全息术的光刷介晶复合材料膜中的二维光学图像的边缘增强和空间频率滤波[4,5]。由于其良好的光学性质,我们的光刷型介晶复合材料薄膜用作实验中的动态全息介质。光折变效应是一种众所周知的现象,即材料的折射率由于光诱导的电荷重新分布而发生空间调制。欧洲杯足球竞彩电荷的重新分配引起了空间电荷场,其随后通过电光效应调节折射率。因此,在光折变液晶中,折射率调制(全息图)是通过液晶分子[6]的重定向产生的。 在本文中,我们呈现了一种匹配的滤波器技术,其允许两个光学图像的空间相关用于图案分类和/或检测。 实验我们的光焦型材料由低摩尔质量液晶(E7),通过含有4-氰基苯甲酸4-氰基苯甲酸的甲基丙烯酸酯单体的自由基共聚合成的官能化共聚物,以及光电导敏化剂2,4,7-三硝基-9-芴(TNF)在78:20:2重量比中(图1)。该复合材料夹在涂有氧化铟锡的两个载玻片之间。样品厚度由垫片控制,为50 μm。在样品中,液晶在室温下以[7]稳态排列。 我们通过使用傅里叶变换全息术通过传统的匹配滤波技术进行二维光学图像相关实验,如图2所示[5]所示。两个傅里叶变换的成像光束,“原始图像”和“参考图像”分别由Mask1和Mask2生成。成像光束为p偏振,由氦-氖激光器(633 nm)产生,相交于0.8度。样品放置在两个光束的叠加处,并相对于光束平分线倾斜45度。光栅间距为18 μm (Raman-Nath模式),外加直流电压为0.16 V/μm。在这项工作中,我们观察了一定阶自衍射,以评估空间相关性。
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图1。光折变介生复合材料的化学结构。(a)低摩尔质量液晶,(b)官能化共聚物,(c)光电导敏化剂(TNF)。 |
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图2。实验设置。M:镜面,BE:扩束器,PBS:偏振分束器,λ/2:半波片。 |
结果和讨论图3呈现了当阿拉伯数字“1”,“2”和“3”的光学图像用作示例图案时的光学图像相关的实验结果。图3中的“重建图像”的图片分别示出了所用参考图像“1”和“2”的相关输出。很明显,在“原始图像”和“参考图像”之间存在图像相关性。由光掩模生成的输入光学图像与重建图像之间的差异可能是由所用光掩模的质量引起的。输入图像空间频率的微小差异会影响相关输出的性能。实际上,重建图像的视觉检查显示了相对于其边缘的图像质量非常差。这种施工技术对相对于傅里叶变换透镜的焦平面的两个成像光束之间的重叠的调整非常敏感。
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图3。“原始图像”与“参考图像”之间的相关性结果。 |
卷积定理可以描述所得到的相关输出[8,9]。两个输入光学图像的傅里叶变换电场E.1(x, y)和e2(x,y)在样品平面位于后焦平面中表示
(1)
(2) 描述焦平面全息图的强度由
(3) 最后,对Eq.(3)进行傅里叶反变换得到重建图像。
(4) 在哪里L.是两个输入图像之间的距离XY.飞机,e1*(x, y)和e2*(x,y)表示e的复合缀合1*(x, y)和e2*(x,y)分别。在方程。(4),第三个和第四项相当于以下卷积定理。
(5)
因此,该表达式呈现重建图像的实验结果。 结论观察到在光饱和介晶复合膜中使用传统的傅里叶变换全息术通过使用常规傅里叶变换全息术的二维光学图像相关性。它可以识别相关图像,如阿拉伯数字。理论描述由众所周知的卷积定理给出。致谢这项工作得到了21世纪的COE计划,以及日本教育部,科学和文化部的科学研究的补助金。欧洲杯线上买球我们还感谢日本化学创新研究所支持我们的研究。 参考文献1。R. Arizaga,R. Henao和R. Torroba,“全数字加密技术”,选择选择。公共交流。,221(2003)43-47。 2。Zhang H., C. M. Cartwright, M. S. Ding, W. a . Gillespie,“基于光折变联合变换相关器的图像特征提取”,光子学报。, 185(2000) 277-284。 3.J. Ashley, C. M. Jefferson, M. p。Bernal, B. Marcus, G. W. Burr, R. M. Macfarlane, H. Coufal, R. M. Shelby, H. Guenther, G. T. Sincerbox和J. A. Hoffnagle,“全息数据存储”,IBM J. Res. Develop。, 44(2000) 341-368。 4.H. Ono, T. Kawamura, N. Kawatsuki和H. Norisada,“高性能光折变介观复合材料中二维光学图像的强度滤波”,应用。理论物理。列托人。, 79(2001) 895-897。 5。A. EMENO,H. ONO和N.Kawatsuki,使用傅立叶变换全息图的空间频率选择性重构在功能化介于脱晶复合材料中产生“,LIQ。晶体,30(2003)1201-1206。 6。G. P.Wiederrecht,“光刷液晶”,annu。Rev. Mater。Res,31(2001)139-169。 7。H. Ono,T.Kawamura,N.M.Frias,K.Kitamura,N.Kawatsuki,H.Norisaadi和T. Yamamoto,“全息布拉格光栅在光焦炭聚合物溶解的液晶复合材料中的全息布拉格光栅发电”,J.Phop。物理。,88(2000)3853-3858。 8。F. E. Terman,“傅立叶光学介绍”,(McGraw-Hill,1968)210-214。 9。B. Fleck,L.Wenke,P. S. Ramanujam和S. HVILSTED,“对非连锁光学相关器的理论和实验研究”,选择。公共交流。,174(2000)311-315。 联系方式 |