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1、第八章光学信息处理 什么是光学信息处理 用光学方法实现对输入信息的各种变换或处理 如进行一些数学运算 乘法 菲涅耳变换 傅立叶变换 卷积运算 相关运算等 例如 乘法运算 光信息处理的优越性 速度快 抗干扰能力强 可大量并行处理 1873年 德国科学家阿贝 Abbe 创建了二次衍射成像理论 显微镜成像理论 1935年 物理学家泽尼克发明了相衬显微镜 1963年 范德拉格特 A VanderLugt 提出了复数空间滤波的概念 使光学信息处理进入了一个广泛应用的新阶段 历史背景 根据处理系统是否线性叠加 分为线性处理和非线性处理 光学信息处理的两种分类 根据使用光源的时间和空间相干性分为相干光处理
2、非相干光处理和白光处理 8 1空间滤波的基本原理 相干成像过程分两步完成 第一步入射光经物平面发生夫琅和费衍射 在透镜后焦面上形成一系列衍射斑 分频过程 第二步各衍射斑发出的球面次波在像平面 x y 上相干迭加产生干涉 像就是干涉场 合成过程 1 基本光路 阿贝波特实验 2 基本原理 物函数为g x y 频谱面的光振动分布为 F F g x y g Mx My 是物函数的两次傅立叶变换 像平面光振动分布为 为频谱面坐标 称为空间频率 阿贝 波特 Abbe Porter 实验现象 上述讨论说明了利用空间滤波技术 可以改变成像系统中像场的光分布 因此 它具有十分重要的应用价值 应用 采用低通滤波器 可以滤掉高频噪声 去掉图片上的污迹 图4 4 4显示了这一过程 当然 这种滤波器的缺点是将物的高频成分也滤掉 使得像与无噪声的物并不完全相同 像的分辨率有所降低 利用低通和高通滤波器对任意具有非周期结构的输入图像分别进行了低通和高通滤波处理 输出结果如图所示 学习要点 什么是光学信息处理 光学信息处理的分类 空间滤波的基本原理 分频 和 合成 的概念 阿贝滤波实验 实验光路 实验现象
