信息光學(xué)復(fù)習(xí)提綱

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1、信息光學(xué)復(fù)習(xí)提綱Ch1.線性系統(tǒng)分析1.矩形函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)2.sinc函數(shù)：①定義②圖像③作用④不要求求其傅里葉變換譜函數(shù)3.三角函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)4.符號(hào)函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)5.階躍函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)6.圓柱函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)7.函數(shù)：①三種定義②四大性質(zhì)③作用8.梳狀函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)9.高斯函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)10.傅里葉變換（常用傅里葉變換對(duì)）11.卷積：四大步驟，兩大效應(yīng)12.互相關(guān)、自相關(guān)

2、的定義、物理意義13.傅里葉變換的基本性質(zhì)和有關(guān)定理14.線性平移不變系統(tǒng)的傳遞函數(shù)Ch2.標(biāo)量衍射理論1.標(biāo)量衍射理論成立的兩大條件2.平面波及球面波表達(dá)式:3.惠更斯——菲涅耳原理：4.基爾霍夫衍射理論：令所以當(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)，故，5.菲涅耳衍射——近場(chǎng)衍射：6.夫瑯禾費(fèi)衍射——遠(yuǎn)場(chǎng)衍射：7.夫瑯禾費(fèi)衍射的條件及與菲涅耳衍射之比較（TBP46）8.衍射的角譜理論：（TBP41）9.透鏡的傅里葉變換性質(zhì)：①相位變換作用：②透鏡的傅里葉變換特性：a.物在透鏡前b.物在透鏡后（二次位相因子）Ch.3光學(xué)成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù)1.緒論部

3、分：幾何光學(xué)：空域成像規(guī)律，有星點(diǎn)法和分辨率法（像質(zhì)評(píng)價(jià)）信息光學(xué)：頻域成像規(guī)律，光學(xué)傳遞函數(shù)（全面、科學(xué)像質(zhì)評(píng)價(jià)）2.衍射受限系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)：光瞳相對(duì)于足夠大時(shí)，理想情況：點(diǎn)物成點(diǎn)像3.相干照明下衍射受限系統(tǒng)的成像規(guī)律：其中，，4.衍射受限系統(tǒng)的相干傳遞函數(shù)：（坐標(biāo)軸反演）5.菲涅耳衍射——近場(chǎng)衍射：6.截止頻率：圓形光瞳：正方形光瞳不同方向的截止頻率不同，45度時(shí)最大Ch.4光學(xué)全息1.普通照相與全息照相的比較（定義）2.全息照相的核心：波前記錄和再現(xiàn)①方法：干涉法（標(biāo)準(zhǔn)方法，即將空間相位調(diào)制→空間強(qiáng)度調(diào)制）②特點(diǎn)：全息圖實(shí)際上就是一幅干涉圖③分類：a物、參位

4、置：同軸全息+離軸全息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3.全息基本公式：0級(jí)（背景光）-1級(jí)（實(shí)像）+1級(jí)（虛像）4.菲涅耳全息圖像位置坐標(biāo)：橫向放大率：縱向放大率：5.傅里葉變換全息圖①定義②特點(diǎn)③照明與再現(xiàn)的兩種方式，相互是獨(dú)立的6.位相全息圖①定義②兩種制作方法③性質(zhì)7.平面全息圖的衍射效率①定義②振幅全息圖的衍射效率：正弦型（6.25%）,矩形（10.13%）③位相全息圖的衍射效率：正弦型（33.9%）,矩形（40.4%）結(jié)論：無(wú)論振幅型還是位相型，矩形波衍射效率均大于正弦波8.全息干涉計(jì)量Ch.5空

5、間濾波1.阿貝成像理論第1步：物體(P1)經(jīng)L在透鏡后焦面P2成各級(jí)衍射斑第2步：各級(jí)衍射斑在P3面相互干涉成像2.空間濾波的傅里葉分析：透鏡作頻譜分析器；空間濾波器改變物體光的頻譜3.空間濾波系統(tǒng)：典型的4f系統(tǒng)4.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：①二元振幅濾波器、②振幅濾波器、③相位濾波器④復(fù)數(shù)濾波器二元振幅濾波器亦可分為：a低通濾波器。b高通濾波器。c帶通濾波器。d方向?yàn)V波器。5.空間濾波應(yīng)用①策尼克相襯顯微鏡②補(bǔ)償濾波器.③θ調(diào)制技術(shù)Ch.6相干光學(xué)處理1.光學(xué)信息處理的分類：（1）從物

6、像關(guān)系或者輸入和輸出的關(guān)系來(lái)說(shuō)①線性處理與非線性處理，②空間不變與空間變處理（2）從所使用光源的空間和時(shí)間相干性來(lái)說(shuō)①相干光處理，②非相干光處理，③白光光學(xué)處理。2.光學(xué)信息處理內(nèi)容：①光學(xué)圖像識(shí)別②圖像相加③圖像相減④圖像邊緣增強(qiáng)⑤圖像消模糊3.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4.匹配空間濾波器（定義）：①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。②匹配空間濾波器在光學(xué)特征識(shí)別中起重量作用③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

7、作5.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)合變換相關(guān)識(shí)別.