《信息光學》課程教學大綱

1、信息光學課程教學大綱一、課程基本信息課程代碼：12140319 課程英文名稱： Information Optics 電子信息教研室 課程面向?qū)I(yè)：電子信息科學與技術(shù)專業(yè)課程性質(zhì)：專業(yè)選修課先修課程：光學數(shù)學物理方法學分：1.5總學時：32學時二、 課程性質(zhì)與目的信息光學是依據(jù)信息與電子科學教學指導委員會為電子信息科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標而開設(shè)的。是專業(yè)必修課并且是一門主干課。信息光學是近年來發(fā)展起來一門新興學科，它已滲透到科學技術(shù)的各個領(lǐng)域，成為信息科學的重要分支，得到越來越廣泛的應用。其知識范圍為線系統(tǒng)分析，衍射理論，相干光理論，光學變換，光全息和信息處理。 通過本課程的學習使學生系統(tǒng)學習信

2、息光學基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，結(jié)合光學信息處理技術(shù)，開拓學生理論用于實踐的方法和創(chuàng)新思路，提高學生解決實際問題的能力。為從事光學信息處理工作和近代光學信息處理技術(shù)的學習打下基礎(chǔ)。三、課程教學內(nèi)容與要求第一章 線性系統(tǒng)分析1、教學內(nèi)容和要求（1）內(nèi)容：常用數(shù)學函數(shù)卷積與相關(guān)傅立葉變換性質(zhì)及定理線性系統(tǒng)分析二維光波場分析（2）要求：能熟練運用其性質(zhì)和定理，線性系統(tǒng)與光學系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，加深對空間頻率、空間頻譜概念的理解。2、重點：傅立葉變換性質(zhì)及定理、空間頻率、空間頻譜概念3、難點：線性系統(tǒng)的特點和二維光波場分析方法第二章標量波衍射理論基礎(chǔ)1、教學內(nèi)容和要求（1）內(nèi)容：基爾霍夫積分定理基爾霍夫

3、衍射公式菲涅耳衍射夫朗和費衍射幾種典型衍射（2）要求：掌握標量波衍射理論，側(cè)重利用菲涅耳衍射與卷積、夫朗和費衍射與傅立葉變換關(guān)系解決問題。2、重點：夫朗和費衍射與傅立葉變換關(guān)系3、難點：標量波衍射理論第三章透鏡的傅立葉變換特性1、教學內(nèi)容和要求（1）內(nèi)容：光波通過透鏡的相位分布透鏡對點光源的成像透鏡的傅立葉變換特性透鏡孔徑對傅立葉變換的影響（2）要求：掌握光波通過透鏡的相位分布，透鏡的傅立葉變換特性及孔徑對透鏡實現(xiàn)傅立葉變換的影響。2、重點：透鏡的傅立葉變換特性3、難點：光波通過透鏡的相位分布規(guī)律第四章光學成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù)1、教學內(nèi)容和要求（1）內(nèi)容：衍射受限系統(tǒng)的點擴展函數(shù)衍射受限系統(tǒng)的成

4、像規(guī)律相干傳遞函數(shù)光學傳遞函數(shù)有像差系統(tǒng)的傳遞函數(shù)相干與非相干成像系統(tǒng)的比較（2）要求：掌握衍射受限系統(tǒng)的點擴展函數(shù)、物像規(guī)律、傳遞函數(shù)的物理意義及傳遞函數(shù)的計算。2、重點：傳遞函數(shù)的物理意義及傳遞函數(shù)的計算3、難點：衍射受限系統(tǒng)的點擴展函數(shù)第五章部分相干理論1、教學內(nèi)容和要求（1）內(nèi)容：光波場的數(shù)學描述相干性的基本概念互相干函數(shù)時間相干 空間相干 互相干的傳播范西特-澤尼克定理（2）要求：掌握基本概念和基本定理，加深對互相干的傳播的理解。2、重點：相干性、時間相干、空間相干的基本概念，光波場的數(shù)學描述3、難點：互相干函數(shù)第六章光學全息1、教學內(nèi)容和要求（1）內(nèi)容：光學全息術(shù)基本原理同軸全息和

5、離軸全息平面全息圖 體積全息圖全息記錄材料與系統(tǒng)計算全息（2）要求：掌握全息術(shù)、傅立葉變換全息、計算全息編碼基本原理，實現(xiàn)各種全息圖的方法及其特點。2、重點：全息術(shù)、傅立葉變換全息基本原理，實現(xiàn)各種全息圖的方法及其特點3、難點：計算全息編碼第七章空間濾波1、教學內(nèi)容和要求（1）內(nèi)容：空間濾波頻譜分析空間濾波系統(tǒng)與濾波器空間濾波應用（2）要求：掌握空間濾波的基本原理、濾波系統(tǒng)的特點及應用。2、重點：空間濾波的基本原理、濾波系統(tǒng)的特點及應用3、難點：空間濾波頻譜分析第八章光學信息處理1、教學內(nèi)容和要求（1）內(nèi)容：圖像相減 圖像識別非線性處理模糊圖像的復原合成孔徑雷達相干與非相干處理 非相干處理系統(tǒng)

6、，非相干頻率綜合白光光學處理技術(shù)（2）要求：掌握實現(xiàn)光學信息處理的原理和幾種處理方法。2、重點：圖像相減、圖像識別、非線性處理、圖像復原、相干與非相干處理的概念和處理方法3、難點：非相干頻率綜合，白光光學處理技術(shù)四、學時分配序號教學內(nèi)容學時課堂講授實驗課習題課討論課其它1第一章62第二章43第三章44第四章45第五章6第六章47第七章28第八章4 小計32比例100%合計32五、教學環(huán)節(jié)和教學要求理論授課、課堂演示、多媒體演示等。六、考核辦法閉卷理論筆試。最終成績由兩部分組成：考試成績、平時成績。其中：考試成績占70%，平時成績占30%，平時成績依據(jù)完成作業(yè)與課堂聽課、發(fā)言等綜合表現(xiàn)計分。七、教材及主要參考書教材信息光學蘇顯渝科學出版社參考書：1、光學信息處理 揚震寰 南開大學出版社2、信息光學基礎(chǔ) 清華大學光學儀器教研組 機械工業(yè)出版社3、光學全息及信息處理 于美文 國防工業(yè)出版社4、傅立葉光學教程 黃婉云 北京師范大學出版社5、 映像光學 康輝 南