OptiSystem应用:真实图像在光纤中传输后的恢复

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Trigger 发表于 昨天 09:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本案例的目的是仿真图像经过图像处理转化成二进制信号之后,在光纤系统中进行传输,最后经过图像恢复得到传输后的图像,并观察眼图来评估传输质量。
一、黑白图像传输
首先,我们搭建一个如图1所示的系统布局。
1-250211194Z5564.png.jpg

图1.黑白图像传输系统布局


在这个链路中,我们将图片导入到黑白图像数字化组件(Black and White Image Digitizer),该组件将图片转化成二进制信号,生成的信号会调制载波经过50km的光纤系统进行传输,光电转化并滤波之后,我们用数据恢复器件(Data Recovery)来恢复二进制信号,再用图像重构组件(Image Reconstructor)接收二进制信号实现对传输之后图像的恢复。
对于黑白图像数字化组件和图像重构组件,设置如图2所示:
1-250211194955343.png.jpg

(a)黑白图像数字化组件设置


1-25021119501T25.png.jpg

(b)图像重构组件设置

图2.黑白图像数字化组件和图像重构组件设置


运行程序,得到经光纤系统传输之后恢复后的图像,与原图像对比如图3:
1-25021119535c64.jpg.jpg

(a)原始图像

1-2502111954193Y.png.jpg

(b)传输后恢复图像

图3.黑白图片原始图像与传输后恢复图像对比

由于传输过程中存在损耗与色散,图片恢复后产生部分失真。为了更直观评估系统传输性能,我们可以进行眼图分析,眼图如图4:
1-250211195456219.png.jpg   

图4.黑白图片传输系统眼图

二、彩色图像传输
对于彩色图片传输系统,我们搭建图5所示光路。
1-250211195619512.png.jpg

图5 彩色图像传输系统布局

与黑白图像传输布局类似,对于彩色图像,只需将黑白图像数字化组件改为彩色图像数字化组件(Colored Image Digitizer)。
彩色图像数字化组件与图像重构组件设置如图6所示:
1-250211195A0911.png.jpg

(a)彩色图像数字化组件设置

1-250211195G2A2.png.jpg

(b)图像重构组件设置

图6.彩色图像数字化组件和图像重构组件设置

对于彩色图像,我们可以在彩色图像数字化组件中选择高分辨率和低分辨率。运行程序后,比较不同分辨率下的结果,如图7所示:
1-250211195S5X3.png.jpg

(a)原始图像

1-250211195U0541.jpg.jpg

(b)(低分辨率)传输后恢复图像

1-250211195911I0.jpg.jpg

(c)(高分辨率)传输后恢复图像

图7.彩色图片原始图像与传输后恢复图像对比


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