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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:劉晟齊
研究生(外文):Sheng-Chi Liu
論文名稱:多頻道式體積全像光學相干器之研究
論文名稱(外文):Investigations on volume holographic multi-channel optical correlator
指導教授:林烜輝
指導教授(外文):Shiuan-Huei Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:電子物理系所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:69
中文關鍵詞:光學圖像辨識多頻道式光學相干器Vander Lugt 相干器
外文關鍵詞:optical pattern recognitionmulti-channel optical correlatorVander Lugt correlator
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在本論文中,我們研究多頻道式體積全像光學相干器的特性,並將其應用於圖像辨識。首先,以相位疊加法則建立體積全像光學相干器的光場繞射模型,並以此分析其各種特性,而後以光學實驗驗證之。結果顯示由於體積全像的布拉格繞射限制,將提高系統相干信號之訊雜比,因此我們可利用體積全像的方法,建立多頻道式光學相干器。理論上在1cm3的記錄材料中,以角度多工的方法可建立50多萬個頻道之光學相干器,將可達到平行快速且大量圖像之間辨識的目標。在多頻道系統的實驗中,我們成功的利用角度多工技術儲存下500張圖像,並且執行光學圖像辨識。最後,我們應用多頻道式體積全像光學相干器建構指紋辨識系統。
In this thesis, we investigate volume holographic multi-channel optical correlator and its applications. At first, we analyze the properties of volume hologram optical correlator on optical pattern recognition through theoretical and experimental approaches. The results show that the signal-to-noise ratio of this optical system is significantly higher than traditional Vander Lugt correlator. Hence we construct multi-channel system in volume hologram optical correlator. In the experiment of multi-channel system, we record five hundred image in the volume hologram by using the angular multiplexing technique, and perform optical pattern recognition. Finally, we use volume holographic multi-channel optical correlator to construct an optical fingerprint identification system.
中文摘要 ……………………………………………………………… I
英文摘要 ………………………………………………………………II
誌謝 …………………………………………………………… III
目錄 ………………………………………………………………IV
圖目錄 …………………………………………………………… VII
一. 緒論………………………………………………………… 1
1.1 全像術……………………………………………………… 2
1.2 體積全像術………………………………………………… 4
二. 體積全像光學相干器……………………………………… 6
2.1 Vander Lugt光學相干器……………………………………7
2.2 體積全像光學相干器……………………………………… 9
2.3 特性分析……………………………………………………12
2.3.1 旁信號抑制性…………………………………… 12
2.3.2 位移不變性……………………………………… 16
三. 體積全像光學相干實驗……………………………………17
3.1 材料備製……………………………………………………17
3.1.1 MMA單體純化………………………………………17
3.1.2 模子製備………………………………………… 18
3.1.3 PQ:PMMA材料製備…………………………………20
3.2 體積全像光學相干器之系統設計…………………………21
3.3 實驗與數值模擬結果討論分析……………………………23
3.3.1 記錄材料厚度相對輸出光場強度分佈之影響……23
3.3.2 記錄夾角相對輸出光場強度分佈之影響…………28
四. 多頻道式體積全像光學相干器……………………………32
4.1 理論分析……………………………………………………33
4.1.1 相干信號之輸出光場………………………………33
4.1.2 串音雜訊……………………………………………35
4.1.3 角度選擇性…………………………………………36
4.2 光學系統設計………………………………………………39
4.3 實驗與數值模擬結果討論分析……………………………41
五. 指紋辨識器…………………………………………………44
5.1 系統設計與討論……………………………………………44
5.2 旋轉不變性辨識器…………………………………………47
5.3 位移不變性辨識器…………………………………………52
5.4 指紋辨識器…………………………………………………56
六. 結論…………………………………………………………61
參考文獻 ………………………………………………………………63
附錄 ………………………………………………………………64
[1] D. Gabor,“A new microscopic principle”Nature 161, pp.777, 1948.
[2] P. Yeh,“Introduction of photorefractive nonlinear optics,” John Wiley, New York. pp.288, (1993).
[3] 林烜輝,“光折變全像術與圖形辨識之應用”,國立交通大學光電研究所博士論文,pp.107-110,(1996)
[4] C. Gu, H. Fu, and J.-R. Lien,“Correlation Patterns and Cross-Talk Noise in Volume Holographic Optical Correlators,”J. Opt. Soc. Am. A.12, pp.861-868 (1995)
[5] J. W. Goodman, Fourier optics, McGRAW-HILL, N.Y., pp. 97-115 (2005)
[6] AB VanderLugt,“Signal detection by complex spatial filtering,”IEEE Trans. Inf. Theory IT-10, pp.139–145 (1964)
[7] 張博宇,“PQ:PMMA高分子全像片之製作與全像儲存特性的研究”,國立交通大學光電工程系所碩士論文, (2003)
[8] 蕭義男,“以PQ為光敏感劑的感光高分子製備及其在體積全像資訊儲存上的特性研究”,國立交通大學材料科學與工程系所博士論文,(2005)
[9] 劉建成,“體積全像透鏡之研製及其在光學圖形辨識的應用”, 國立交通大學電子物理所碩士論文, (2003)
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