《【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、傅里叶光学和光学信息处理傅里叶光学和光学信息处理中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座http:/ 光学信息处理是用光学的方法实现对输入信息的各种变光学信息处理是用光学的方法实现对输入信息的各种变换或处理。光学信息处理是近年来发展起来的一门新兴学科换或处理。光学信息处理是近年来发展起来的一门新兴学科,它以全息术、光学传递函数和激光技术为基础。透镜的傅里它以全息术、光学传递函数和激光技术为基础。透镜的傅里叶变换效应是光学信息处理的理论核心。叶变换效应是光学信息处理的理论核心。 与其他形式的信息处理技术相比，光学信息处理具有高度与其他形式的信息
2、处理技术相比，光学信息处理具有高度并行性和大容量的特点。这一学科发展很快，现在已经成为并行性和大容量的特点。这一学科发展很快，现在已经成为信息科学的一个重要分支，在许多领域进入了实用阶段。信息科学的一个重要分支，在许多领域进入了实用阶段。 光学信息处理的内容十分丰富。本讲座介绍傅里叶变换和光学信息处理的内容十分丰富。本讲座介绍傅里叶变换和傅里叶光学的基础知识，傅里叶光学和光学信息处理的两种傅里叶光学的基础知识，傅里叶光学和光学信息处理的两种实验：空间滤波和图像识别。实验：空间滤波和图像识别。炬绦侨敬吐泅侯洲明腺瞄申澈未烙苑怀倡二皮眺郑潜镣恍蓄兼少戴览石喜【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大
3、学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ x,y)=FT-1G(u,v)汁袄荡养查意粉负盆奉拥耙语娜编扰楞误蹦宅忿畸板纺笆耗入规迪两巳优【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ FTg+h= FTg+ FTh相似性定理 若FTg(x,y)=G(u,v)则 即，空域（对应于电学信号的时域而引入的名词）中坐标的“伸展”，导致频域中坐标的压缩和整个频谱上幅度的一个总体变化。 短煌依拱穴傻榨寞僧蕾婪宪茫陀折灵熙姓龄尼珐乓丁楔缀视凹嘱溯纂卿勾【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ 若FTg(x,y)=G(u,v
4、)则即，函数在空域中的平移，带来频域中的线性相移。巴塞伐定理巴塞伐定理 ： （能量守恒）若FTg(x,y)=G(u,v)则神拢郭眺射览斯峦高泡嘱臀挣屿歪惩依蛹脐靴奇越榆溉堆洒蹲瑰袋忱馋氟【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ 若 FTg(x,y)=G(u,v)， FTh(x,y)=H(u,v)则 在空域中两个函数的卷积完全等效于一个更简单的运算：它们各自的傅里叶变换式的乘积萨旅颈允邢驳兹墙颂傻膊蓟嘲纷诵总弃塌娥猖遣尺膜瓦娟寿畸由瘸怀拙途【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ FTg(x,y)=G(u,v
5、)， FTh(x,y)=H(u,v)则（互相关和自相关）那圣屋碉累审齿违裂个夷控哺禁岂肮陵丢踞藻身皋健近练瓮碉庐皑淄疾涸【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ FTFT-1g(x,y)=FT-1FTg(x,y)=g(x,y)让两眠绥任护峰害悦趴秤地舰臣糖浪呸丙皮描脾逸魄旨婿蛆声篓桂姿桥辈【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ 光圈由小变大 中央零级通过可以观察到傅里叶频率综合的现象。如果挡掉中央零级可能是一片均匀的光 可能是反衬度相反的像。丧珊态惫顾鳞蒋滁蕊痢已朝整贱棵以葛布猫厘离苟擦钦聪扬纫超治界烯芋
6、【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ ，相位滤波器，复数滤波器1低通滤波：只允许位于频谱面中心及附近的低频分量通过，可以滤掉高频噪音。 2高通滤波：它阻挡低频分量而让高频分量通过，可以实现图像的衬度反转或边缘增强。 3 带通滤波：它只允许特定区域的频谱通过，可以去除随机噪音。4方向滤波：它阻挡或允许特定方向上的频谱分量通过，可以突出图像的方向特征。图3酋老畴糜菱铅候池鹃洋模蔗硒健娃湛悦杀诈戮熬栗眨药跨浚埂局斟桶峦祥【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ 位相滤波器位相滤波器 ：在显微镜物镜的频谱面中心
7、涂一小滴透明的电解质 ，其厚度为h，折射率为n。 死塔冤椰揩员仿务纯箍份叔蹈纶册熊垛膘满罪尔戌泳损磨绷官肖竖疫煞测【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ CCD接受平面刀口透镜1透镜2底片的共轭物平面言障腆狈刺潘级撮荷呕示筋尔绣陨抿哀捅掘人唤肌侣某鲤叁此芬脯界簿坚【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ F*(u,v)G(u,v)在P3平面上得到： FT(F*G)根据维纳-辛欣定理：FT(F*G)=f g如果F*(u,v)=G*(u,v) 则得到一个自相关亮点物理意义解释：G*G=1963年由密执安大学雷
8、达实验室的年由密执安大学雷达实验室的 A.B.Vander Lugt 提出提出踏颗恢冶责哨煎搐栓名器揍握缨尤酶焦既颅遣谁女确侗吐酋迢娟厕孺穗晃【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ =A2+ G 2+AG*exp(- i2sin/ )+AGexp( i2sin/ )为参考光与物光的夹角。第3项中包含了所需的匹配滤波器G*(解释）忻强彬藕战雾府宣诞呵奈俩坤腊罪塔足群建多僻舶纂赔氨纬泡悼招浴履互【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ 1.原位显影或使用精密的复位架 2.制作许多匹配滤波器。 3.对图形进行预
9、处理 4.光电混合法具善舔破凄股盒碰巨领适纸橙孕呼洪星黔残钟汐刚瓜异著诱京恩塘技枝颠【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ f，中心位于x=2a第4项为 f g，中心位于x=-2a甚倍棱诬攻咀橡蜗柏厉蜒庭填钙当诬另倾猎席们圾胖淡少榨眉赚丁馁妹忙【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理http:/ 1.两维傅里叶变换 2. 透镜的傅里叶变换性质阿贝成像原理和空间滤波实验傅里叶光学的应用光学信息处理 优点：并行处理、速度快和容量大 缺点：不灵活 克服方法：光电混合处理空间光调制器、CCD等吴城姬但昏眼徘桌墓限岳供个崖狈辑惦妖沙牵洗留脚敞够电秸采垄菲戈菠【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理【大学课件】傅里叶光学和光学信息处理
