针对QR码数字水印的鲁棒性和不可感知性的平衡问题, 提出一种基于Tetrolet变换和奇异值分解(SVD)的数字水印技术。首先, 利用Tetrolet变换将QR码图像的能量信息集中于Tetrolet系数中, 再对该系数进行SVD分解, 最后将置乱加密的水印图像嵌入奇异值矩阵中, 完成水印的嵌入。仿真实验结果表明, 该方法可以有效抵抗高斯、椒盐、乘积等多种噪声攻击和旋转、剪切、平移等几何攻击。该算法能在图像不失真的前提下, 有效提高水印的抗噪声和抗几何攻击的能力, 实现数字水印系统不可感知性和鲁棒性的平衡, 具有较强的实用性。
Tetrolet变换 奇异值分解 QR码 数字水印 Tetrolet transform singular value decomposition (SVD) quick response (QR) code digital watermarking
1 苏州大学现代光子技术研究所, 江苏 苏州 215006
2 苏州大学文正学院, 江苏 苏州 215104
提出了一种欠采样条件下相位解包裹方法,对欠采样包裹相位在水平方向或者竖直方向进行一次剪切，然后对另一不同的方向进行二次剪切，对取得的相位采用最小二乘法进行提取，再进行迭代求和恢复得到真实的未包裹相位信息。通过理论分析与实验研究验证了该方法的有效性。结果表明，该方法不仅可以依据包裹相位的欠采样程度灵活选择剪切方向与剪切次数，以获得最佳解包裹效果，而且对于存在弱噪声的欠采样情况也可实现高精度的相位恢复。
图像处理 欠采样 相位解包裹 剪切 最小二乘 激光与光电子学进展
2016, 53(5): 051003
为了同时获得多个平面的数字全息显微再现图像以延拓成像空间深度,提出一种多平面数字全息显 微成像法。将预先设定参数的二次扭曲位相因子作用于实验记录的数字全息图,只需一次菲涅耳重建 便可同时获得多个成像平面的清晰再现图像。首先依据菲涅耳成像系统的传递函数,推导了采用二 次扭曲位相因子的成像传递函数,确定参数频域滤波的选取规则；然后将实验得到的数字全息图像 进行频域滤波以消除直透光和共轭像;最后将二次扭曲位相因子作用于滤波后的全息图进行菲 涅耳重建。与其他方法相比较,本方法只需一次重建就能同时得到多个平面的聚焦像,且重建 距离可以任意选择,再现图像不受直透光和共轭像干扰。
数字全息显微 多平面成像 二次扭曲位相因子 频域滤波 digital holographic microscopy multi-plane imaging quadratic distorted phase factor frequency domain filtering 大气与环境光学学报
2016, 11(2): 143
苏州大学物理与光电能源学部，江苏 苏州 215006
：提出了一种新的数字全息多平面成像技术：将非共轭二次扭曲位相因子作用于实验记录的数字全息图，只需一次菲涅尔衍射便可同时对多个成像平面进行重建。首先介绍了非共轭二次扭曲位相因子多平面成像原理，然后开展实验验证了方法有效性。此方法只需记录一幅处于多个不同平面物体的数字全息图，依据该理论选择合适参数，可在任意位置重建多个平面再现像。采用均方根误差(RMSE)与峰值信噪比(PSNR)作为图像质量评价标准，比较了不同再现距离的成像质量。文中提出方法在无需对光路进行对称设计的前提下，可同时对多个平面进行数字聚焦，延拓了菲涅尔数字全息重建图像的焦深。
数字全息 多平面成像 非共轭二次扭曲位相 digital holography multi-plane imaging non-conjugated quadratic distorted phase factor
苏州大学物理科学与技术学院, 江苏 苏州 215000
研究分析了不同波长照明条件下的数字微镜器件(DMD)衍射特性，并以此为依据设计了一套基于单片DMD的无透镜式三维彩色全息投影系统。为了得到真彩色三维物体再现效果，以一单色分量为基准消除原始图中的倍率色差；通过调节三色激光器入射角度来消除横向位置色差；将三色分量光电再现图像进行合成，得到了具有三维深度信息的彩色全息再现图像。结果表明，所提方法不仅降低了彩色计算全息生成程序的复杂性，而且再现光路简洁。
全息 彩色全息投影 色差调整 数字微镜器件 光电再现 激光与光电子学进展
2015, 52(8): 080901
苏州大学 物理科学与技术学院, 江苏 苏州 215006
对离轴数字全息显微相位畸变的自动补偿进行了理论和实验研究。首先对由CCD记录的数字全息图采用平均梯度自聚焦方法确定最佳再现距离, 然后将修正的虚拟参考光作用于切趾滤波后的全息图进行数字再现, 经像平面相位自动补偿后得到无畸变的物体相位分布。该方法仅需记录一幅离轴数字全息图就可以自动快速地重建物体的真实相位信息。
数字全息显微 修正虚拟参考光 相位补偿 自聚焦 digital holographic microscopy modified digital reference wave phase aberration compensation auto-focus
1 苏州大学 物理科学与技术学院，江苏 苏州 215006
2 中国科学院 苏州纳米技术与纳米仿生研究所，江苏 苏州 215125
基于数字微反射镜的动态掩膜面投影微立体光刻技术是一种基于快速原型制造思想的新型微细结构加工手段，其系统中常用树脂槽和涂覆装置使得其无法适用于粘度大的固化材料。为实现粘度大的复合纳米材料的固化制造，构建了新型的基于数字微反射镜技术的动态掩膜微立体光刻系统，该系统的加工横向分辨率由系统的光学分辨率与树脂特性共同决定。当单层树脂固化厚度超过临界值时，系统的横向分辨率将降低。根据实验中测量光学系统的分辨率以及树脂的工作曲线，得到本系统的最高横向分辨率可以达到14 μm。
微立体光刻 分辨率 树脂化学响应 临界调制传递函数 micro-stereo-lithography resolution chemical response of resin critical modulation transfer function
苏州大学物理科学与技术学院, 江苏 苏州 215006
基于信息光学理论提出了一种非线性限幅傅里叶计算全息的信息隐藏方法，使数字水印具有更好的稳健性。在传统傅里叶变换全息基础上提取计算全息图的振幅和相位，将相位信息作为输入函数，振幅信息转换成偏置函数，经过非线性限幅处理后得到二元傅里叶计算全息图。由于二元全息图比普通全息图具有更强的抗噪性能，从而大大提高了数字水印的稳健性。为了提高水印的抗压缩能力，通过离散余弦变换在频域嵌入宿主图像中。理论分析和仿真实验表明，该技术对有损压缩、剪切和滤波等多种图像处理操作均具有很高的稳健性，比传统傅里叶计算全息水印的稳健性有很大提高。
傅里叶光学 信息光学 数字水印 非线性限幅 计算全息
1 苏州大学教育部现代光学技术重点实验室，江苏 苏州 215006
2 苏州大学物理科学与技术学院，江苏 苏州 215006
提出了一种多光束数字全息技术来解决当利用菲涅耳数字全息对全息图进行再现时，物体的多个表面无法同时再现得明亮、清晰.该方法是记录时采用多光束照明同一物体的多个表面，增强CCD上接收到的物体侧表面散射光的强度.实验成功地同时再现了物体的多个表面.同时，为了减弱再现像的散斑噪声，采用双线性插值和中值滤波处理图像，获得了质量高的三维物体的再现图像.
信息光学 数字全息 菲涅耳衍射 多光束数字全息 Information optics Digital holography Fresnel diffraction Multi-beam digital holography
