基于体全息存储的图像识别↑

论文摘要

随着科学与技术的不断的进步,现实中对存储容量及读取速度不断地提出了更高的要求。而体全息存储技术无论是在读取速度还是在存储密度方面都有着其它存储方式不可逾越的优势,因此其成为世界科学工作者的研究的热点。近来,随着人类对全息存储技术的研究,全息存储的各项性能指标均取得了显著的研究成果,因而使基于体全息存储的模式识别成为了一个新兴的研究热点,但是还存在着很多种问题需要进行研究。所以,本文的目的是在基于体全息存储的模式识别方面的一些问题做些研究工作。本文就体全息存储技术的布拉格选择性进行了理论分析,并且通过数值运算给出了衍射效率随布拉格失配量变化的数值曲线,为体存储系统的角度复用分系统提供了理论基础。为了提高全息存储密度及其控制精度,系统中采用了双透镜共焦法,并给出了其原理图。关于噪声问题,本文主要就因为光学镜头和空气的折射率不同引起的噪声,提出了用镀消反射膜的方法。并且分析了CCD和空间光调制器参数的不同对系统噪声的影响,计算出了CCD和空间光调制器的参数不同对系统串扰度的影响。总结了在识别系统中进行图像灰度的均衡化的必要性。并且通过对比得出二阶Laplacian边缘提取,更有利于自相关峰的识别,提出了利用区域相关法对相关峰进行定位。本文还给出了图像库的图像与黑色图像的相关峰图,从实验上证明了光学并行运算的能力及在模式识别方面所具有的优势。介绍了系统中所用到的控制系统,给出了控制系统示意图、位移平台的控制界面、快门硬件电路、相关峰的定位和识别程序流程图。此外,再现了100幅图像库、200幅图像库和1500幅图像库的相关峰。详细的介绍了关于字模图像库和航拍图像库的模式识别实验阈值的设定及准确率的问题。并且比较了两种情况下识别准确率不同及库内外识别准确率不等的原因,并提出了解决方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内所取得成果
• 1.3 基于体全息存储的模式识别的特点
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第2章 体全息存储及模式识别的理论
• 2.1 关于体全息存储的原理
• 2.2 布拉格选择的理论研究
• 2.3 全息存储方式的比较
• 2.4 模式识别的一些理论
• 2.4.1 模板匹配
• 2.4.2 光学体全息相关识别的理论
• 2.4.3 模式识别的相似性
• 2.5 本章小结
• 第3章 系统的设计及噪声分析
• 3.1 系统的构建
• 3.1.1 系统中主要光学元件的选择
• 3.1.2 系统的各部分光路设计
• 3.2 系统的工作流程
• 3.3 系统的噪声的分析
• 3.4 器件参数对系统噪声的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 图像库的建立
• 4.1 图像处理在图像库的建立中应用
• 4.1.1 图像的处理技术
• 4.1.2 相关峰的预处理
• 4.1.3 相关峰的定位
• 4.2 图像库的建立
• 4.3 航拍图库的相关峰
• 4.4 本章小结
• 第5章 图像库的识别
• 5.1 字模的识别
• 5.1.1 实验过程
• 5.1.2 识别结果及其分析
• 5.2 航拍图像的识别
• 5.2.1 实验过程
• 5.2.2 识别结果及其分析
• 5.3 实验结果
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢