阿貝成像及空間濾波技術(shù)的研究畢業(yè)論文

阿貝成像及空間濾波技術(shù)的研究畢業(yè)論文

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1、摘要:1873年由德國學(xué)者恩斯特·卡爾·阿貝(ErnstKarlAbbe,1840-1905)提出的二次成像理論及其相應(yīng)的空間濾波實(shí)驗(yàn),是空間濾波技術(shù)先導(dǎo)。隨著后來對空間濾波技術(shù)理論的完善,使其廣泛應(yīng)用到科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域。文章通過二維傅里葉分析將平面光場的復(fù)振幅分布分解為不同空間頻率(即不同方向)的平面光的疊加,結(jié)合光的標(biāo)量衍射理論得到透鏡的傅里葉變換性質(zhì)。接著提出阿貝成像和空間濾波技術(shù),并對其進(jìn)行二維傅里葉分析。最后對空間濾波進(jìn)行MATLAB模擬加深對空間濾波的理解,并了解空間濾波在圖像處理

2、方面的應(yīng)用。阿貝成像及其空間濾波實(shí)驗(yàn)啟示人們可以通過改變光波的頻譜結(jié)構(gòu),使其像按照人們的要求得到預(yù)期的改善。在此基礎(chǔ)上發(fā)展的光學(xué)信息處理技術(shù),可用光學(xué)的方法對信息實(shí)施某種運(yùn)算或變換以達(dá)到對感興趣的信息進(jìn)行提取、編碼、存儲、識別和恢復(fù)的目的。這種處理方法具有二維、并行和實(shí)時處理的優(yōu)越性。關(guān)鍵字:二維傅里葉變換,標(biāo)量衍射,透鏡的傅里葉變換,空間濾波Abstract:Principleofsecondimageformationanditscorrespondingspatialfilteringex

3、periment,putforwardbyGermanscholarErnstKarlAbbein1873(ErnstKarlAbbe,1840-1905),wastheforerunnerofspatialfilteringtechniques.Subsequently,itiswidelyappliedinallfieldsofscienceandtechnologywiththedevelopmentofspatialfilteringtechniquetheory.Inthispaper

4、,complexamplitudedistributionisdecomposedintosuperpositionofplanelightindifferentspatialfrequency(thatisdifferentdirection)throughFourieranalysisintwodimensions,soastoobtainFouriertransformpropertiesoflenscombingscalardiffractiontheoryoflight.ThenAbb

5、e’simageryandspatialfilteringtechniquesareproposed,meanwhile,two-dimensionalFourierisanalyzed.Andfinally,MATLABsimulationofspatialfilteringisconductedinordertodeepentheunderstandingofit,besides,theapplicationofspatialfilteringintheaspectofimageproces

6、singisalsodescribed.Abbe’simageryanditsspatialfilteringexperimentcanenlightenusthattheimagescanbeimprovedasourexpectationandrequirementthroughchangingthefrequency-spectrumstructureoflightwave.Therefore,theinformationwhichisinterestedbyuscanbeextracte

7、d,coded,stored,identified,andrestoredbyutilizingcertainoperationandconversionwiththemethodofoptics,whichisopticalinformationprocessingtechniquedevelopedonthebasisofthisresults.Furthermore,thisprocessingmethodownstheadvantagesoftwo-dimensional,paralle

8、l,andreal-timeprocessing.Keywords:Two-DimensionalFourierTransform,ScalarDiffractionTheory,FourierTransformPropertiesofLens,SpatialFiltering目錄1緒論51.1課題背景51.2阿貝成像簡介61.3本文的主要內(nèi)容62二維傅里葉分析72.1平面波的空間分布72.2數(shù)學(xué)上的二維傅里葉變換82.3單色平面光場的二維傅里葉分析83光的標(biāo)量衍射理論93.1菲涅爾——基爾霍夫

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