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基于铌酸锂晶体的体全息存储与相关识别研究

董衍堂  
【摘要】: 随着社会的飞速发展,信息科学和计算机科学对人们的生活影响越来越大,随之而来的是人们对存储技术以及存储介质愈来愈高的要求,传统的磁存储已经接近其物理极限,不能满足人们日益增长的需求。人们需要一种存储量大的、访问和传输速度快的、信息冗余度高的存储技术,这些正是体全息存储技术具有的优点。体全息存储技术的研究难点是怎么把它的这些优点实用化、稳定化。 本篇论文主要是以掺杂铌酸锂晶体作为存储介质,进行了基于光折变效应的体全息存储以及相关识别的实验研究。在传统透射式体全息的基础上进行了改进,即在读出信息时在铌酸锂晶体的两端加一个可变的强电场,从而改变晶体内部的体光栅结构,研究了该条件下晶体衍射效率随电场变化的情况,给出了电场对晶体衍射效率的影响关系,并且存储、再现了部分全息图像。 在全息存储中,存储的图像信息由于各种噪声的存在给我们实际应用带来极大不便,而在军事等一些领域需要对信息保密,这就对存储信息的保真性和安全性提出了要求。为此,本论文采用对突发错误纠错能力超强的RS码、并利用Matlab软件对体全息存储系统的相关图像进行了编码解码实验仿真,实验中较好地再现了原图像信息,并且有效的降低了误码率,这一编码方式为信息的安全性提供了一种参考模式。 在图像特征提取以及相关识别研究中,我们采用近几年发展迅速的小波变换方法,把图像先进行三层小波包分解重构,然后选择适当的小波包基对分解的三个高频系数进行特征提取,接着把实验中十幅图像的三个高频特征进行对应叠加起来,从而构成出三个包含这十幅图像高频信息的特征图像,并进行存储和相关识别研究。实验中我们较好的得到了图像的相关峰及再现图像。这一方法还可以延伸到更多幅图像的存储、再现以及相关识别的研究中,对于提高铌酸锂晶体的存储容量具有潜在的应用。


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