针对光学多图像加密出现的串扰噪声大和复用容量小的问题,提出了一种基于联合功率谱(JPS)分区复用的光学多图像加密方法。该方法首先利用相位恢复算法开展相位模板优化设计,压缩了单通道JPS面积,然后在优化后的相位模板上叠加线性相位,使各通道JPS在频谱面上产生不同的位置平移,再经过窗口滤波,实现无串扰叠加。此外,以“密钥相位核+偏转角数据包”形式进行密钥内容规划,在确保加密方法安全性以及密钥空间足够大的同时,压缩了需传递的密钥数据量。数值仿真结果表明,对9幅灰度图像进行加密,其解密图像与原始图像的相关系数值均达到0.94以上,解密效果显著。当解密质量评判阈值设定在0.95时,灰度图像和二值图像的最大压缩效率因子分别达到12和32,密文压缩能力显著。最后,搭建光学实验系统,进一步验证了该方法的可行性。

光学加密系统的稳健性直接决定其密文在存储和传输过程中的抗干扰能力,并且通常从密文抗裁剪和抗噪声干扰两方面来衡量。针对联合变换相关器光学并行加密系统的多图并行加密和任意图像再现的功能特点,仿真并分析其稳健性。结果表明,当密文面积受到50%裁剪时,各通道图像解密效果明显降低,部分解密图像与原始图像的相关系数(CC)低至0.2左右。分析其原因并对联合功率谱分布进行优化。仿真结果表明,加密系统不仅稳健性得到显著提升(当密文面积受到60%裁剪时,各通道CC值均大于0.49),且能保持优化前加密系统在抗噪声干扰方面的优势。最后,搭建光学实验系统,验证了该加密系统稳健性提升方法的有效性。

采用位相编码技术减小了经典联合变换相关器中的直流分量，及多目标输入时各目标图像之间的互相关项，并且同时消除了参考图像和各目标图像之间的共轭相关项。通过对联合功率谱进行振幅调制，缩小了相关峰的宽度，锐化了相关峰，增强了识别能力。最后给出了计算机模拟结果。

采用中值取阈,局部取阈,参考图像功率谱取阈和联合功率谱(JPS)取阈四种方法对传统联合变换相关器的功率谱二值化,从而将振幅调制的功率谱转化为脉冲调制的功率谱.计算机模拟结果表明二值化可以获得更清晰更尖锐的相关峰,其中联合功率谱取阈法的识别效果最佳.

提出基于归一化的条纹调制联合变换相关识别方法(FAF NJTC),分析证明了这一方法的可行性.数值模拟结果表明,新方法的相关输出结果与NJTC相比相关峰更加明显、锐利,与FAF JTC相比则大大地提高了其抗干扰的能力,且不同光照下的相关输出稳定;0～0.2噪声级的计算表明,新方法较大地提高了相关结果的平均强度之比(PBR)和分辨率.

随着光纤的应用日趋广泛,在一些领域(例如**)对光纤的质量提出了更高的要求.光纤生产过程中产生的微小气泡等缺陷,因影响光纤的强度和光纤中信号的传输质量而使精密系统受到影响,有时这种影响甚至是致命的.因此寻求一种有效的、非接触的、在线的和快速的光纤微小缺陷检测方法非常重要.光电混合联合变换相关器是方法之一.该方法的关键是如何提高系统的识别能力.文中通过对用该方法得到的数字化功率谱特性的研究,提出用减小功率谱直流项和二值化两种方法进行数字化处理.实验结果表明,两种方法都能提高系统相关输出的信噪比,减小中间峰的强度,从而使系统的识别能力得到很大程度的提高.

二值化联合变换相关器,通过对联合变换的功率谱进行二值化操作,可以提高联合变换相关器的图像识别能力。本文正是基于此观点,首次提出利用液晶光阀本身的饱和区实现反转二值化联合变换功率谱。实验表明,利用液晶光阀的反转二值化调制,相关性能得到很大提高。计算机模拟的结果与实验相符。系统简单,全光学,无需加入电子阈值系统调制联合变换功率谱。