Влияние дополнительной фазовой модуляции амплитудных жидкокристаллических ПВМС на характеристики распознавания изображений в инвариантном оптико-цифровом корреляторе

Влияние дополнительной фазовой модуляции амплитудных жидкокристаллических ПВМС на характеристики распознавания изображений в инвариантном оптико-цифровом корреляторе

Автор: Гончаров Дмитрий Сергеевич, Евтихиев Николай Николаевич, Краснов Виталий Вячеславович, Пономарев Николай Михайлович, Стариков Ростислав Сергеевич

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 2 т.43, 2019 года.

Бесплатный доступ

В работе представлены результаты измерения характеристик дополнительной фазовой модуляции серийного амплитудного жидкокристаллического пространственно-временного модулятора света HoloEye LC 2002. Получена зависимость величины вносимого фазового сдвига данного жидкокристаллического пространственно-временного модулятора от поданного на него сигнала, определяющего амплитудное пропускание. Выполнено математическое моделирование работы инвариантного дифракционного оптико-цифрового коррелятора на базе жидкокристаллического пространственно-временного модулятора с фазовым сдвигом, зависящим от амплитуды в соответствии с измеренными ранее данными. Для обеспечения инвариантности корреляционного распознавания использованы два типа корреляционных фильтров - оптимальный компромиссный фильтр с максимальной средней высотой корреляционного пика и фильтр с минимумом шума и энергии корреляции. Предложен метод оптимизации корреляционных фильтров с целью компенсации ошибки распознавания, обусловленной наличием дополнительной фазовой модуляции, позволяющий в ряде случаев не только компенсировать, но и уменьшить ошибку распознавания.

Еще

Оптико-цифровой коррелятор, жк пвмс, интерференция, инвариантный корреляционный фильтр

Короткий адрес: https://sciup.org/140243280

IDR: 140243280   |   DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-2-200-208

Список литературы Влияние дополнительной фазовой модуляции амплитудных жидкокристаллических ПВМС на характеристики распознавания изображений в инвариантном оптико-цифровом корреляторе

  • Lugt, A.V. Signal detection by complex spatial filtering/A.V. Lugt//IEEE Transactions on Information Theory. -1964. -Vol. 10. -P. 139.
  • Vijaya Kumar, B.V.K. Correlation pattern recognition/B.V.K. Vijaya Kumar, A. Mahalanobis, R.D. Juday. -Cambridge, U.K.: Cambridge University Press, 2005. -390 p.
  • Vijaya Kumar, B.V.K. Recent advances in correlation filter theory and application/B.V.K. Vijaya Kumar, J.A. Fernandez, A. Rodriguez, V.N. Boddeti//Optical Pattern Recognition XXV. -2014. -Vol. 9094. -909404.
  • Ravichandran, G. Minimum noise and correlation energy optical correlation filter/G. Ravichandran, D. Casasent//Applied Optics. -1992. -Vol. 31, Issue 11. -P. 1823-1833.
  • Vijaya Kumar, B.V.K. Optimal trade-off synthetic discriminant function filters for arbitrary devices \\ B.V.K. Vijaya Kumar, D. Carlson, A. Mahalanobis \\\\ Optics Letters. - 1994. - Vol. 19. - P. 1556.
  • Johnson, O.C. Optimization of OT-MACH filter generation for target recognition/O.C. Johnson, W. Edens, T. Lu, T.-H. Chao//Proceedings of SPIE. -2009. -Vol. 7340 -734008.
  • Evtikhiev, N.N. Synthesis and research of LPCC invariant correlation filters for pattern recognition/N.N. Evtikhiev, P.A. Ivanov, A.S. Lyapin, B.M. Reyzin, A.V. Shevchuk, S.I. Sirotkin, R.S. Starikov, A.V. Zaharcev//Proceedings of SPIE. -2005. -Vol. 5851 -P. 242-245.
  • Lin, T.H. Optimization of a multi-stage ATR system for small target identification/T.H. Lin, T. Lu, H. Braun, W.K. Edens, Yu. Zhang, T.-H. Chao, C. Assad, T.L. Huntsberger//Proceedings of SPIE. -2010. -Vol. 7696. -76961Y.
  • Evtikhiev, N.N. Variants of minimum correlation energy filters: comparative study/N.N. Evtikhiev, D.V. Shaulskiy, E.Yu. Zlokazov, R.S. Starikov//Proceedings of SPIE. -2012. -Vol. 8398 -83980G.
  • Fernandez, J.A. Zero-aliasing correlation filters for object recognition/J.A. Fernandez, V.N. Boddeti, A. Rodriguez, B.V.K. Vijaya Kumar//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. -2015. -Vol. 37, Issue 8.
  • Gardezi, A. Comparison of spatial domain optimal tradeoff maximum average correlation height (OT-MACH) filter with scale invariant feature transform (SIFT) using images with poor contrast and large illumination gradient/A. Gardezi, T. Qureshi, A. Alkandri, R.C.D. Young, P.M. Birch, C.R. Chatwin//Proceedings of SPIE. -2015. -Vol. 9477 -947706.
  • Tehsin, S. Improved maximum average correlation height filter with adaptive log base selection for object recognition/S. Tehsin, S. Rehman, A.B. Awan, Q. Chaudry, M. Abbas, R. Young, A. Asif//Proceedings of SPIE. -2016. -Vol. 9845. -984506.
  • He, E.J. Masked correlation filters for partially occluded face recognition/E.J. He, J.A. Fernandez, B.V.K. Vijaya Kumar, M. Alkanhal//2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing. -2016. -P. 1293-1297.
  • Smereka, J.M. Stacked correlation filters/J.M. Smereka, V.N. Boddeti, B.V.K. Vijaya Kumar. -In: Deep Learning in Biometrics/ed. by M. Vatsa, R. Singh, A. Majumdar. -Chap. 8. -Boca Raton: CRC Press, 2018. -328 p.
  • Dallas, W.J. Computer-generated holograms/W.J. Dallas. -In: The computer in optical research: Methods and applications/ed. by B.R. Friede. -Berlin: Springer, 1980. -p. 297-367.
  • Evtikhiev, N.N. Realisation of invariant holographic filters with the linear phase coefficient in a Van der Lugt correlator/N.N. Evtikhiev, S.N. Starikov, E.Yu. Zlokazov, S.I. Sirotkin, R.S. Starikov//Quantum Electronics. -2008. -Vol. 38, Issue 2. -P. 191-193.
  • Evtikhiev, N.N. LPCC invariant correlation filters: Realization in 4-f holographic correlator/N.N. Evtikhiev, S.N. Starikov, S.I. Sirotkin, R.S. Starikov, E.Yu. Zlokazov//Proceedings of SPIE. -2008. -Vol. 6977 -69770C.
  • Evtikhiev, N.N. Invariant correlation filter with linear phase coefficient holographic realization in 4-F correlator/N.N. Evtikhiev, S.N. Starikov, D.V. Shaulskiy, R.S. Starikov, E.Yu. Zlokazov//Optical Engineering. -2011. -Vol. 50, Issue 6. -065803.
  • Evtikhiev, N.N. MINACE filter realization as computer generated hologram for 4-f correlator/N.N. Evtikhiev, D.V. Shaulskiy, E.Yu. Zlokazov, R.S. Starikov//Proceedings of SPIE. -2013. -Vol. 8748 -87480O.
  • Shaulskiy, D.V. MINACE filter: Variants of realization in 4-f correlator/D.V. Shaulskiy, N.N. Evtikhiev, R.S. Starikov, S.N. Starikov, E.Yu. Zlokazov//Proceedings of SPIE. -2014. -Vol. 9094 -90940K.
  • Shaulskiy, D.V. Variants of light modulation for MINACE filter implementation in 4-F correlators/D.V. Shaulskiy, N.N. Evtikhiev, E.Yu. Zlokazov, S.N. Starikov, R.S. Starikov, E.K. Petrova, D.Yu. Molodtsov//Proceedings of SPIE. -2015. -Vol. 9598. -95980T.
  • Chao, T.-H. Grayscale optical correlator for CAD/CAC applications/T.-H. Chao, T. Lu//Proceedings of SPIE. -2008. -Vol. 6977. -697704.
  • Manzur, T. Optical correlator based target detection, recognition, classification, and tracking/T. Manzur, J. Zeller, S. Serati//Applied Optics. -2012. -Vol. 51. -P. 4976.
  • Evtikhiev, N.N. Model of an invariant correlator with liquid-crystal spatial light modulators/N.N. Evtikhiev, S.N. Starikov, E.D. Protsenko, E.Yu. Zlokazov, I.V. Solyakin, R.S. Starikov, E.A. Shapkarina, D.V. Shaulskiy//Quantum Electronics. -2012. -Vol. 42, Issue 11. -P. 1039-1041.
  • Chao, T.-H. High-speed optical correlator with custom electronics interface design/T.-H. Chao, T. Lu//Proceedings of SPIE. -2013. -Vol. 8748. -874803.
  • Chao, T.-H. High-speed optical processing using digital micromirror device/T.-H. Chao, T. Lu, B.P. Walker, G.F. Reyes//Proceedings of SPIE. -2014. -Vol. 9094. -909402.
  • Xu, P. Planar optical correlators integrated with binary optical lens/P. Xu, C. Hong, G. Cheng, L. Zhou, Z. Sun//Optics Express. -2015. -Vol. 23. -P. 6773-6779.
  • Monjur, M.S. Experimental demonstration of the hybrid opto-electronic correlator for target recognition/M.S. Monjur, S. Tseng, M.F. Fouda, S.M. Shahriar//Applied Optics. -2017. -Vol. 56. -P. 2754-2759.
  • Ikeda, K. Optical correlation-based cross-domain image retrieval system/K. Ikeda, H. Suzuki, E. Watanabe//Optics Letters. -2017. -Vol. 42. -P. 2603.
  • Jridi, M. One lens optical correlation: Application to face recognition/M. Jridi, T. Napoléon, A. Alfalou//Applied Optics. -2018. -Vol. 57. -P. 2087.
  • Bondareva, A.P. Measurement of characteristics and phase modulation accuracy increase of LC SLM "HoloEye PLUTO VIS"/A.P. Bondareva, P.A. Cheremkhin, N.N. Evtikhiev, V.V. Krasnov, R.S. Starikov, S.N. Starikov//Journal of Physics: Conference Series. -2014. -Vol. 536, Issue 1. -012011.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp