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1、光電成像原理與技術(shù)考試要點第一章：1.試述光電成像技術(shù)對視見光譜域的延伸以及所受到的限制。答:[1]電磁波的波動方程該方程電磁波傳遞圖像信息物空間和像空間的定量關(guān)系，通過經(jīng)典電磁場理論可以處理電磁波全部的成像問題[2]收到的限制：當(dāng)電磁波的波長增大時，所能獲得的圖像分辨力將顯著降低。對波長超過毫米量級的電磁波而言，用有限孔徑和焦距的成像系統(tǒng)所獲得的圖像分辨力將會很低。因此實際上己排除了波長較長的電磁波的成像作用。目前光電成像對光譜長波闊的延伸僅擴展到亞毫米波成像。除了衍射造成分辨力下降限制了將長波電磁波用于成像外，用于成像的電磁波
2、也存在一個短波限。通常把這個短波限確定在X射線(Roentgen射線)與y射線(Gamma射線)波段。這是因為波長更短的輻射具有極強的穿透能力，所以，宇宙射線難以在普通條件下聚焦成像。2.光電成像技術(shù)在哪些領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用？光電成像技術(shù)突破了人眼的哪些限制？答：[1]應(yīng)用：(1)人眼的視覺特性(2)各種輻射源及目標(biāo)、背景特性(3)大氣光學(xué)特性對輻射傳輸?shù)挠绊?4)成像光學(xué)系統(tǒng)(5)光輻射探測器及致冷器(6)信號的電子學(xué)處理(7)圖像的顯示[2]突破了人眼的限制:(1)可以拓展人眼對不可見輻射的接受能力(2)可以拓展人眼對微弱光圖
3、像的探測能力(3)可以捕捉人眼無法分辨的細(xì)節(jié)(4)可以將超快速現(xiàn)象存儲下來3.光電成像器件可分為哪兩大類？各有什么特點？答：[1]直視型：用于直接觀察的儀器中，器件本身具有圖像的轉(zhuǎn)換、增強及顯示等部分，可直接顯示輸出圖像，通常使用光電發(fā)射效應(yīng)，也成像管.[2]電視型：于電視攝像和熱成像系統(tǒng)中。器件本身的功能是完成將二維空間的可見光圖像或輻射圖像轉(zhuǎn)換成一維時間的視頻電信號使用光電發(fā)射效應(yīng)或光電導(dǎo)效應(yīng)，不直接顯示圖像.4.什么是變像管？什么是像增強器？試比較二者的異同。答：[1]變像管：接收非可見輻射圖像，如紅外變像管等，特點是入射圖
4、像和出射圖像的光譜不同。[2]像增強器：接收微弱可見光輻射圖像，如帶有微通道板的像增強器等，特點是入射圖像極其微弱，經(jīng)過器件內(nèi)部電子圖像能量增強后通過熒光屏輸出人眼能夠正常觀看的光學(xué)圖像。[3]異同、相同點：二者均屬于直視型光電成像器件。不同點：主要是二者工作波段不同，變像管主要完成圖像的電磁波譜轉(zhuǎn)換，像增強器主要完成圖像的亮度增強。5.反映光電成像系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換能力的參數(shù)有哪些？答：[1]轉(zhuǎn)換系數(shù)（增益）[2]光電靈敏度（響應(yīng)度）－峰值波長，截止波長6.光電成像過程通常包括哪幾種噪聲？答：主要包括：(1)散粒噪聲(2)產(chǎn)生一復(fù)合噪
5、聲(3)溫度噪聲(4)熱噪聲(5)低頻噪聲(1/f噪聲)(6)介質(zhì)損耗噪聲(7)電荷藕合器件(CCD)的轉(zhuǎn)移噪聲第二章:1.人眼的視覺分為哪三種響應(yīng)？明、暗適應(yīng)各指什么？答：[1]三種響應(yīng)：明視覺、暗視覺、中介視覺。人眼的明暗視覺適應(yīng)分為明適應(yīng)和暗適應(yīng)[2]明適應(yīng)：對視場亮度由暗突然到亮的適應(yīng),大約需要2~3min[3]暗適應(yīng)：對視場亮度由亮突然到暗的適應(yīng),暗適應(yīng)通常需要45min,充分暗適應(yīng)則需要一個多小時。2.何為人眼的絕對視覺閾、閾值對比度和光譜靈敏度？答：[1]人眼的絕對視覺閾：在充分暗適應(yīng)的狀態(tài)下，全黑視場中，人眼感覺到
6、的最小光刺激值。[2]閾值對比度：時間不限，使用雙眼探測一個亮度大于背景亮度的圓盤，察覺概率為50%時，不同背景亮度下的對比度。[3]光譜靈敏度（光譜光視效率）：人眼對各種不同波長的輻射光有不同的靈敏度（響應(yīng)）。3.試述人眼的分辨力的定義及其特點。答：[1]定義：人眼能區(qū)分兩發(fā)光點的最小角距離稱為極限分辨角θ，其倒數(shù)為人眼分辨力。[2]特點：眼睛的分辨力與很多因素有關(guān),從內(nèi)因分析,與眼睛的構(gòu)造有關(guān)(此處不再討論)。從外因分析,主要是決定于目標(biāo)的亮度與對比度,但眼睛會隨外界條件的不同,自動進(jìn)行適應(yīng),因而可得到不同的極限分辨角。當(dāng)背景
7、亮度降低或?qū)Ρ榷葴p小時,人眼的分辨力顯著地降低。于中央凹處人眼的分辨力最高,故人眼在觀察物體時,總是在不斷地運動以促使各個被觀察的物體依次地落在中央凹處,使被觀察物體看得最清楚。4.簡述下列定義：(1)圖像信噪比(2)圖像對比度(3)圖像探測方程答:[1]圖像信噪比:圖像信號與噪聲之比[2]圖像對比度:指的是一幅圖像中明暗區(qū)域最亮的白和最暗的黑之間不同亮度層級的測量，即指一幅圖像灰度反差的大小。[3]當(dāng)關(guān)系式成立時，表明圖像可探測到，反之將不能探測。5.目標(biāo)搜索的約翰遜準(zhǔn)則把探測水平分為幾個等級？各是怎么定義的？答：分為四個等級分
8、別為：[1]探測（發(fā)現(xiàn)）：在視場中發(fā)現(xiàn)一個目標(biāo)[2]定向：可大致區(qū)分目標(biāo)是否對稱及方位[3]識別：可將目標(biāo)分類[4]辨別：可區(qū)分出目標(biāo)型號及其他特征6.人眼的凝視時間和瞥見時間答：搜索時，人眼注視一點后迅速地移到另一點進(jìn)行注視，這一過程稱為掃視，固
