实时联合傅里叶相关识别.doc

实时联合傅里叶相关识别 一、实验目的 学习马赫-曾特干涉系统的搭建和调试, 学习电寻址液晶空间光调制器的原理、光学特性和操作,了解联合傅里叶变换在光学上的实现及有关效应,体会光学信息图像识别的优越性。 二、基本原理2.1 联合傅里叶变换功率谱的记录联合傅里叶变换相关器简称联合变换相关器，分成两步，第一步是用平方记录介质（或器件）记录联合变换的功率谱，如图1所示。图1 联合傅里叶变换功率谱的记录2.2 联合傅里叶变换功率谱的相关读出第二步是联合变换功率谱的相关读出，参见图2。用傅里叶变换透镜对联合变换功率谱进行傅里叶逆变换.2.3 相关器的实时化图2联合变换功率谱的相关读出联合变换谱的记录和相关读出之间,有一个重要中介过程,即用平方律介质或器件将联合变换的复振幅谱转换成功率谱。用于这一过程的SLM有两类,第一类是光寻址的液晶光阀(LCLV),第二类是CCD和电寻址空间光调制器的结合。若CCD的线度（例如宽度）A与LCD的线度（例如宽度）A不相等，记录和读出过程中傅里叶透镜的焦距f和f不相等，可以证明相关输出中相关峰的平移量为三、实验内容 （参见图4）1. 调节激光管加持器，将激光束调节高度适中，水平，作为主光轴。2. 调节所有光学元件, 使它们达到光轴重合, 即共轴。3. 放置一变密度盘2, 调节光路中光束的强度。4. 光束通过空间滤波器3进行扩束。 调节针孔, 形成亮度均匀一致的圆斑。5. 通过一个透镜4使光束形成平行光。 图3. 平行光调整光路6. 用分光片6分出两束光路I、II, 使其互成直角。 在I光束中的调整7. 得到平行光后, 在平行光里搭建马赫-曾德干涉系统, 通过手动微调使干涉图中的干涉条纹最少。 图4. 系统光路 ( 1.HeNe激光器 2.圆形可调衰减器 3.空间滤波器 4.平凸透镜 5.可变光阑 6.7.12.分光光楔 8.9.反射镜 10.11.目标识别板 13.19.傅式透镜 14.20 CCD 15.21 CRT显示器 16.18偏振片 17.空间光调制器（液晶片）)8. 在B, C放置两个完全相同的物体10、11, 调节它们的位置使得它们在出射光中的像基本重合, 且两物体到分光镜12的距离相等。9. 使干涉图经过一傅里叶变换透镜进行第一次傅里叶变换。(傅里叶变换透镜13的负透镜一方朝向分光片12, 透镜到B的距离约为f。)。10. 用CCD14将聚焦像联合变换功率谱采集下来传输到电脑终端15上, 通过大恒图像软件对电寻址液晶空间调制器17进行调制。 在II光束中的调整11. 在在本公司提供的空间光调制器17前后各放一个偏振片16、18, 调节16使通过的光信号最大，再旋转18使其偏振态与16正交。12. 在18后面放一傅里叶变换透镜19, 且透镜19到空间调制器17的距离约为f。13. 用CCD20采集相关输出信息, 传到显示终端21上。 四、实验结果 图一、相同物体的CCD和计算机图像图二、不同物体的CCD图像5 实验总结 本次实验结果所得的图像不明显，不准确。在对实验进行回顾和总结之后，发现可能是光路的问题：光程差不准确。激光高度没调整好，导致光路中激光的高度不一致。所以，我们还需要通过锻炼提高自己的实验能力，以获得更准确的实验结果。6 实验心得 通过本次试验，懂得了对马赫-曾特干涉系统的搭建和调试, 明白了电寻 址液晶空间光调制器的原理、光学特性和操作