光學(xué)信息處理課件

5、光學(xué)信息處理1/16/2023光信息處理技術(shù)的內(nèi)涵1、光的強(qiáng)弱、頻率、相位和色彩變化中包含了信息。2、信息的過程：獲取、傳遞、處理和記錄存儲。第六章光學(xué)圖像和信號處理2光學(xué)信息處理技術(shù)研究領(lǐng)域經(jīng)典光學(xué)信息處理現(xiàn)代光學(xué)信息處理

莫爾技術(shù)數(shù)字光計算平面微透鏡衍射光學(xué)器件列陣器件雙折射晶體光學(xué)液晶顯示空間光調(diào)制器………還有很多1/16/2023阿貝-波特實(shí)驗(yàn)第六章光學(xué)圖像和信號處理5第六章光學(xué)圖像和信號處理6對比度反轉(zhuǎn)錯了！是乘積，不是卷積第六章光學(xué)圖像和信號處理7方向?yàn)V波第六章光學(xué)圖像和信號處理9第六章光學(xué)圖像和信號處理10濾波器物及其譜高通濾波低通濾波第六章光學(xué)圖像和信號處理11光學(xué)頻譜分析系統(tǒng)頻譜分析探測器輸入面頻譜面輸出面第六章光學(xué)圖像和信號處理13頻譜分析探測器——楔環(huán)探測器探測頻譜的高低探測頻譜的方向優(yōu)點(diǎn)：速度快第六章光學(xué)圖像和信號處理14光學(xué)濾波系統(tǒng)——4f系統(tǒng)一般輸入輸出關(guān)系：缺點(diǎn)：1、高頻損失大；2、頻域不可調(diào)；透鏡多輸入面頻譜面輸出面第六章光學(xué)圖像和信號處理15光學(xué)濾波系統(tǒng)——單透鏡系統(tǒng)輸入面頻譜面輸出面優(yōu)點(diǎn)：頻域大小、物像倍率可調(diào)缺點(diǎn)：頻譜面相位彎曲第六章光學(xué)圖像和信號處理17光學(xué)濾波系統(tǒng)——雙透鏡系統(tǒng)輸入面頻譜面輸出面優(yōu)點(diǎn)：頻域大小、物像倍率可調(diào)缺點(diǎn)：頻譜面相位彎曲第六章光學(xué)圖像和信號處理18光學(xué)濾波系統(tǒng)——三透鏡系統(tǒng)輸入面頻譜面輸出面優(yōu)點(diǎn)：高頻損失小缺點(diǎn)：。。。。。。第六章光學(xué)圖像和信號處理19光學(xué)相關(guān)系統(tǒng)第六章光學(xué)圖像和信號處理21光電混合系統(tǒng)第六章光學(xué)圖像和信號處理22相干光學(xué)反饋系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：1、方便產(chǎn)生復(fù)值濾波器2、擴(kuò)大動態(tài)范圍第六章光學(xué)圖像和信號處理23用相干系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基本運(yùn)算加減運(yùn)算

在上光振動的復(fù)振幅分布為實(shí)現(xiàn)加減運(yùn)算的馬赫干涉儀

當(dāng)時？第六章光學(xué)圖像和信號處理251、2、3、4、思考：1、如何確定光柵空間頻率？2、平移光柵，會發(fā)生什么情況？第六章光學(xué)圖像和信號處理26如何確定光柵空間頻率？光柵空間頻率：濾波器透過率：第六章光學(xué)圖像和信號處理27紀(jì)錄

第六章光學(xué)圖像和信號處理29再現(xiàn)

思考：如果=1，會發(fā)生什么情況？第六章光學(xué)圖像和信號處理30乘法運(yùn)算實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算的基本方法是重疊法。除法運(yùn)算1、用全息的方法可以得到一透明片的透過率（？）2、暗房處理得到另一透明片的透過率3、兩透明片疊合1、兩透明片2、一透明片和一束光第六章光學(xué)圖像和信號處理31？第六章光學(xué)圖像和信號處理321、2、3、4、第六章光學(xué)圖像和信號處理33第六章光學(xué)圖像和信號處理34第六章光學(xué)圖像和信號處理35圖象識別—匹配濾波匹配濾波的物理意義所謂的匹配實(shí)際上是指在頻域?qū)Υ龣z信號進(jìn)行相位補(bǔ)償,這意味著一個彎曲的波前經(jīng)補(bǔ)償后成為平面波，經(jīng)透鏡后成為一個亮點(diǎn)。表示平面波第六章光學(xué)圖像和信號處理36第六章光學(xué)圖像和信號處理37第六章光學(xué)圖像和信號處理381、如果輸入不為3、如果輸入含有2、如果輸入為圖象識別第六章光學(xué)圖像和信號處理39特征識別——楔環(huán)探測器第六章光學(xué)圖像和信號處理40實(shí)現(xiàn)相關(guān)和卷積的光學(xué)系統(tǒng)

第六章光學(xué)圖像和信號處理41模糊的光學(xué)系統(tǒng)可能仍然是平移不變線性系統(tǒng)。初始輸入信息并沒有完全丟失—初始輸入信息僅僅是進(jìn)行了重新分布，其顯示形式或表現(xiàn)方式對觀察者不明顯。所以，采用合適的處理方法可在某種程度上恢復(fù)初始輸入圖象。說明：模糊圖像清晰圖像點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)為和的卷積第六章光學(xué)圖像和信號處理42圖像消模糊——解卷積3、濾波2、根據(jù)h制作的逆濾波器關(guān)鍵一步！4、逆傅里葉變換清晰圖像（4f系統(tǒng)）1、模糊圖像的傅里葉變換（4f系統(tǒng)）第六章光學(xué)圖像和信號處理43第六章光學(xué)圖像和信號處理44大氣紊流線擴(kuò)散函數(shù)

矩形窗口的探測器照相膠片顯示器兩者關(guān)系？線響應(yīng)RL(x)的一維傅里葉變換等于系統(tǒng)傳遞函數(shù)沿fx軸的截面分布第六章光學(xué)圖像和信號處理45相干光處理的缺點(diǎn)：非相干光處理的缺點(diǎn)：

2、基于衍射光學(xué)的在頻域中的運(yùn)算非相干光處理分類：1、相干噪聲大

2、輸入和輸出設(shè)備的通用性問題1、不能直接處理復(fù)函數(shù)和負(fù)值函數(shù)2、運(yùn)算能力和方式有限1、基于幾何光學(xué)的在空域中的運(yùn)算（投影法、成像法）第六章光學(xué)圖像和信號處理46第六章光學(xué)圖像和信號處理47第六章光學(xué)圖像和信號處理48思考：1、柱面透鏡的作用？2、多通道二維？第六章光學(xué)圖像和信號處理49第六章光學(xué)圖像和信號處理50思考：當(dāng)時，將出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

第六章光學(xué)圖像和信號處理51第六章光學(xué)圖像和信號處理52第六章光學(xué)圖像和信號處理53波長重疊范圍第六章光學(xué)圖像和信號處理54問題：一、單色光照明，畫出頻譜面上圖樣分布，在以下情況下：1、輸入面上無輸入圖像，無正弦光柵；2、輸入面上無輸入圖像，有正弦光柵；3、輸入面上有輸入圖像，無正弦光柵；4、輸入面上有輸入圖像，有正弦光柵；二、白光照明，。。。。。。？第六章光學(xué)圖像和信號處理55單色光照明，無輸入圖像，無正弦光柵單色光照明，無輸入圖像，有正弦光柵第六章光學(xué)圖像和信號處理56單色光照明，有輸入圖像，無正弦光柵單色光照明，有輸入圖像，有正弦光柵第六章光學(xué)圖像和信號處理57白光照明，有輸入圖像，有正弦光柵第六章光學(xué)圖像和信號處理58N個某個第六章光學(xué)圖像和信號處理59結(jié)構(gòu)：1、2、3、分析：第六章光學(xué)圖像和信號處理60思考：用幾個濾波器？第六章光學(xué)圖像和信號處理611、2、3、4、分別代表像的高頻和低頻部分過程：第六章光學(xué)圖像和信號處理62分析：第六章光學(xué)圖像和信號處理63第六章光學(xué)圖像和信號處理64第六章光學(xué)圖像和信號處理65第一次非線性處理第二次非線性處理第六章光學(xué)圖