光学的繰り返し写像変換の実現と画像の記録・検索・暗号化への応用

光学迭代映射变换的实现及其在图像记录、检索和加密中的应用

• 批准号: 08750061
• 负责人: 早崎 芳夫
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750061/
• 关键词: 非線形光学; 光フィードバック; 光学的写像変換; パターン形成

本研究は、空間的に非線形な作用を有するフィードバック光学システムを構築し、画像の記録やキ-画像による複数画像の検索、画像の暗号化への新しい手法を提案し、実証することを目的としていた。実際、システムを構築し、その出力を観測すると、多彩な現象がそこに存在することが解ってきた。そこで、応用研究を行う前に、非線形光フィードバックシステム、そのもの研究を行う必要があること考えられた。特に、興味深いことは、双安定現象や自発的パターン形成と呼ばれる現象であり、本研究では、それらの研究を重点的に行った。非線形光フィードバックシステムは、平行配向液晶空間光変調素子を含むフィードバック光学系により構成される。光双安定性が素子への印加電圧を制御することにより制御できること、および、フィードバック光学系内の相互作用の変化により制御可能であることを明らかにした。自発的パターン形成の研究では、相互作用が光の回折現象に基づく場合、自然発生的に六角状やロール状のパターン形成が起こることを示し、そのパターンピッチが光フィードバックの光路長変化の1/2乗に比例することが解った。さらに、自然形成されるパターンはビーム形状に強く依存し、六角状やロール状とは異なるパターンが形成される。正方形のビーム形状の場合、形成されるパターンはビームサイズと回折距離の関係によって定まる正方状の輝点列が発生し、円形のビーム形状の場合、同心円上に円周の長さと回折距離に応じて多角形の輝点列が発生することをそれぞれ実験的、数値解析的に示した。これらの研究成果は、第57回応用物理学会学術講演会(予稿集No.3,8p-ZS-9p.802)及び光学連合シンボジウム福岡'96(予稿集7pC04 pp.245-246)で口頭発表を行い。第44回応用物理学関係連合講演会で口頭発表の予定がある。現在、英文誌に投稿中が1件、投稿予定が1件ある。

这项研究旨在构建具有空间非线性效应的反馈光学系统，并提出和演示图像记录的新方法，使用关键图像搜索多个图像以及加密图像。实际上，当我们构建一个系统并观察其输出时，我们意识到那里有多种现象。因此，人们认为有必要在进行应用研究之前对非线性光学反馈系统本身进行研究。特别有趣的是，这种现象称为Bissable现象和自发模式形成，在这项研究中，我们专注于这些研究。非线性光学反馈系统由一个反馈光学系统组成，该系统包括平行对准的液晶空间光调制元件。已经表明，可以通过控制应用于设备的电压来控制光学双重性，并且可以通过反馈光学器件中的相互作用的变化来控制它。关于自发模式形成的研究表明，当相互作用基于光衍射现象时，六角形和类似滚动的图案形成是自发发生的，并且图案俯仰与光学路径长度变化的光学反馈变化的平方成正比。此外，自然形成的图案很大程度上取决于梁的形状，并且形成了与六角形或滚动的图案。在方形束形的情况下，形成的图案会产生正方形的亮点序列，由梁尺寸和衍射距离之间的关系确定，而对于圆形梁的形状，分别根据周长的长度和衍射距离出现多边形亮点序列。这些研究结果在应用物理学会的第57届学术讲座（第3页，8p-Zs-9p。802）和光学联盟福克群岛'96（会议记录7PC04，第245-246页）上进行了口头介绍。在第44联盟的应用物理学讲座上将进行口头介绍。目前，目前正在提交一本英语杂志，并计划提交一本杂志。