液晶光学器件具有集成度高,质量轻,功耗低等优点,在显示、光通信、防伪等领域得到广泛应用。液晶光学器件功能的实现与液晶分子的指向矢分布密不可分。通过控制液晶分子取向,制备功能性液晶光学器件具有重要的研究价值。在液晶分子取向技术中,光取向技术易于产生多畴结构的液晶光学器件,因而成为研究热点。基于DMD曝光系统的光取向技术,相较于传统光取向技术无需制作掩模板,成本较低,而且克服了大多数掩模板所面临对准误差的问题,可以制作出相对复杂的液晶光取向图案。然而通过AI或者Flash动画制作的掩模板仍然存在图形过于单一且效率低下等问题。本文通过借助图像处理库OpenCV,引入更高效的图形生成方式,并将图形生成与导入、偏振控制、曝光时间设置等过程高度集成化,实现任意光取向图案生成过程的自动控制。进一步基于向列相液晶和胆甾相液晶指纹织构,制备了两类具有信息隐藏和显示功能的高信息容量液晶光学器件,在防伪领域具有潜在的应用前景。主要工作包括:1.利用C++引用图像处理库OpenCV生成曝光图形,结合Thorlabs控件和插件自制全自动光取向曝光系统,实现包含设定曝光区域、调整偏振角度、计算曝光时间等一系列光取向过程的集成化,获得自动化程度、稳定性强、可实现液晶任意复杂取向的制备系统。2.基于向列相液晶制备可用于防伪的液晶光学器件,其中用于防伪标识的是圆心、半径、颜色、个数和距离五种圆形特征值以及摩尔斯密码产生的隐藏文字特征值。通过颜色模型转换、高斯去噪、轮廓提取、线条轨迹识别等过程,分析在偏光显微镜下的图案,识别隐藏信息,有望作为新型高信息容量防伪材料。3.基于胆甾相液晶指纹织构制备液晶防伪光学器件,其中信息存储载体是指纹织构的方向。通过平滑滤波、图像增强、边缘检测、霍夫顿直线拟合等图像识别过程识别指纹方向,有望成为新型高识别率防伪材料。