信息光學(xué)復(fù)習(xí)提綱重點(diǎn)

1、信息光學(xué)習(xí)提綱童點(diǎn)集團(tuán)文件發(fā)布號(hào)：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-I、信息光學(xué)復(fù)習(xí)提綱信息光學(xué)的特點(diǎn)Ch1.線性系統(tǒng)分析矩形函數(shù)：定義圖像作用傅里葉變換譜函數(shù)sinc函數(shù)：定義圖像作用傅里葉變換譜函數(shù)三角函數(shù)：定義圖像作用傅里葉變換譜函數(shù)符號(hào)函數(shù)：定義圖像作用傅里葉變換譜函數(shù)階躍函數(shù)：定義圖像作用傅里葉變換譜函數(shù)余弦函數(shù)：定義圖像作用傅里葉變換譜函數(shù)函數(shù)：三種定義四大性質(zhì)作用梳狀函數(shù)：定義圖像作用傅里葉變換譜函數(shù)高斯函數(shù)：定義圖像作用傅里葉變換譜函數(shù)傅里葉變換（常用傅里葉變換對(duì)）U.卷積：四大步驟，兩大效應(yīng)互相關(guān)、自相關(guān)的定義、物理意義傅里葉變換的基本性質(zhì)和

2、有關(guān)定理線性系統(tǒng)理論線性不變系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系，脈沖響應(yīng)函數(shù)，傳遞函數(shù)抽樣定理求抽樣間隔Ch2.標(biāo)量衍射理論標(biāo)量衍射理論成立的兩大條件平面波及球面波表達(dá)式：(求平面波的空間頻率)惠更斯一一菲涅耳原理:基爾霍夫衍射理論：令血 2)=,)屈)所以 U(Q)頊 U0 (P)h(P, Q認(rèn)j人rz當(dāng)光源足夠遠(yuǎn)，且入射光在孔徑平面上各點(diǎn)的入射角都不大時(shí)， cosG,)a 1, cos(H, r)Q 1,K()R 1.故h(P,Q)= -1 exp(E z1 +1 (0)2 + CoZZo)2 TOC o 1-5 h z j z ，2 zz菲涅耳衍射一一近場(chǎng)衍射:U (x, y) = exP() expj

3、 (x2 + y 2)jj u (x , y )exp及(x 2 + y 2)exp j (xx + yy )dx dy jkz2 zp 0002 z 00人 z0000夫瑯禾費(fèi)衍射一一遠(yuǎn)場(chǎng)衍射：(根據(jù)屏函數(shù)求衍射光強(qiáng)分布)衍射的角譜理論：(角譜的傳播，求角譜分布)Ch.3光學(xué)成像系統(tǒng)的頻率特性透鏡的傅里葉變換性質(zhì)：相位變換作用： t (x, y) = p( x, y) exp- j (x 2 + y 2) (二次位相因子)2 J透鏡的傅里葉變換特性：(滿足條件？什么情況下實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確傅立葉變換)物在透鏡前b.物在透鏡后衍射受限系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)：光瞳相對(duì)于人d,足夠大時(shí)，理想情況：點(diǎn)物成點(diǎn)像相干照

4、明下衍射受限系統(tǒng)的成像規(guī)律：其中，h(x , y ) = FP(kd ,M ), U (x , y ) = -1 U (土,)iii ig i i M 0 M M衍射受限系統(tǒng)的相干傳遞函數(shù)（CTF）：H）=P0d,人d）（坐標(biāo)軸反演）截止頻率：D偵 D圓形光瞳：P廣日疽MP廣2Xdo正方形光瞳：.2 a、不同方向的截止頻率不同，45度時(shí)最大P=T）c max 2kd i衍射受限系統(tǒng)的非相干傳遞函數(shù)（OTF）OTF與CTF的關(guān)系Ch.4光學(xué)全息普通照相與全息照相的比較全息照相的核心：波前記錄和再現(xiàn)方法：干涉法（標(biāo)準(zhǔn)方法，即將空間相位調(diào)制f空間強(qiáng)度調(diào)制）特點(diǎn)：全息圖實(shí)際上就是一幅干涉圖全息圖的分類

5、: a。物、參位置：同軸全息+離軸全息I-直b。物、圖位置：菲涅耳全息圖+像面全息圖+傅里葉變換全息圖c。介質(zhì)厚度：平面全息圖+體積全息圖do &e。&全息再現(xiàn)基本公式:()+ p O2)Ce、+ ORCei0O吃+脂)+ ORCe-，邕吃-脂)0級(jí)（背景光）-1級(jí)（實(shí)像）+1級(jí)（虛像）菲涅耳全息圖像位置坐標(biāo):橫向放大率:dxdxody dy o1 z1 -0 zr1 P縱向放大率:dz dz o傅里葉變換全息圖定義特點(diǎn)照明與再現(xiàn)的兩種方式，相互是獨(dú)立的計(jì)算全息圖計(jì)算全息的制作和再現(xiàn)過程（1）抽樣；（2）計(jì)算；（3）編碼；（4）成圖；（5）再現(xiàn)。Ch. 8 空間濾波阿貝成像理論及其意義第1步：

6、物體（P1）經(jīng)L在透鏡后焦面P2成各級(jí)衍射斑（頻譜）第2步：各級(jí)衍射斑在P3面相互干涉成像空間濾波的傅里葉分析方法：透鏡作頻譜分析器；空間濾波器改變物體光的頻譜空間濾波系統(tǒng)：典型的4f系統(tǒng)空間濾波器：位于空間頻譜平面上的一種模片，它改變輸入信息的空 間頻譜，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信息的某種變換。分類：二元振幅濾波器、振幅濾波器相位濾波器復(fù)數(shù)濾波器二元振幅濾波器亦可分為：a低通濾波器。6高通濾波器。c帶通濾波器。d方向?yàn)V波器。空間濾波應(yīng)用策尼克相襯顯微鏡（原理）Ch. 9 相干光學(xué)信息處理光學(xué)信息處理的分類：（1）從物像關(guān)系或者輸入和輸出的關(guān)系來說線性處理與非線性處理，空間不變與空間變處理（2）從所使用

7、光源的空間和時(shí)間相干性來說相干光處理， 非相干光處理，白光光學(xué)處理（各自優(yōu)缺點(diǎn) 相干處理和非相干處理的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：相干處理具有物理上的頻譜平面，可以實(shí)現(xiàn)傅里葉變換，大大 增加了處理的靈活性。復(fù)振幅有正負(fù)之分，可完成：加、減、乘、除、 微分和卷積等多種運(yùn)算，特別是利用傅里葉變換性質(zhì)，進(jìn)行頻域綜合實(shí) 現(xiàn)空間濾波。缺點(diǎn)：相干噪聲和散斑噪聲。對(duì)光源提出要求。只能處理單色圖像， 對(duì)彩色圖像的處理幾乎無能為力光學(xué)信息處理內(nèi)容：光學(xué)圖像識(shí)別 圖像相加相減 多重像產(chǎn)生圖像邊緣增強(qiáng)（微分）圖像消模糊圖像相減作用：用于檢測(cè)兩張近似圖像之間的差異，使我們能研究事物的變化方法：光柵編碼（空域編碼頻域解碼相減方法）和光柵衍射匹配濾波器：所謂“匹配”，實(shí)質(zhì)上是在頻域?qū)斎胄盘?hào)頻譜的相位進(jìn)行補(bǔ)償，形 成平面相位分布。匹配空間濾波器在光學(xué)特征識(shí)別中起重量作用匹配濾波器是復(fù)數(shù)濾波器，可用光學(xué)全息或計(jì)算全息的方法制作圖像識(shí)別：采用匹配濾波進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)是圖像識(shí)別的一種重要手段聯(lián)合