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《4f光學(xué)信息處理系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第期華北電力學(xué)院學(xué)報卷第年月五臉山從七卯光學(xué)信息處理系統(tǒng)崔龍燮,華北電力學(xué)院基礎(chǔ)科學(xué)系保定價摘要較詳細(xì)分析書相干光信息處理系統(tǒng)和盯白光信息處理系統(tǒng)的成象特征及其在柵形函數(shù)信息處理、相幅轉(zhuǎn)換、特征識別、代數(shù)運算含加、減、乘、除、微積分、卷積以及相關(guān)運算等方面的應(yīng)用。研究表明,光學(xué)信息處理系統(tǒng)比起電子信息處理系統(tǒng)具有信息量大抗干擾性強等優(yōu)點,其應(yīng)用前景是十分廣闊的。關(guān)鍵詞光學(xué)處理系統(tǒng)成象
2、特征相幅轉(zhuǎn)換特征識別代數(shù)運算中!圖分類號相干系統(tǒng)的成象特征氣個洲了氣卜叫一叫一叫一州圖光學(xué)系統(tǒng)示意圖,,。,通常在光學(xué)信息處理中用得最多的是信息處理系統(tǒng)如圖所示其中為照明點,、、光源為準(zhǔn)直透鏡它使由光源發(fā)出的球面光波成為平面波幾分別為第一第二傅里葉變換透鏡面為系統(tǒng)的輸人面也稱之為物面為頻譜面為系統(tǒng)的輸出面也稱為像面。在系統(tǒng)中,各面與相鄰傅里葉變換透鏡間距為關(guān)故稱之為系統(tǒng)。,根據(jù)阿貝成像理論
3、系統(tǒng)在像面上的振幅分布可視為物面的振幅分布經(jīng)兩次衍射,,而得第一次是物面的物振幅分布到頻譜面的傅里葉變換即。收稿日期一一華北電力學(xué)院學(xué)報年,,萬戈天石了叭不夕,,,,,式中為物面上的物振幅分布函數(shù)凡天再偽頻譜面上的頻譜函數(shù)了表示傅里葉變換它的定義為,,了。‘加!王孫!一、,第二次衍射是由頻譜面到像面的傅里葉變換即,,域花對刁凡天蘇,一一夕式告訴我們,在系統(tǒng)中,輸人面上的物振幅分布經(jīng)系
4、統(tǒng)在輸出面上的振幅分布仍是,。物振幅函數(shù)只是坐標(biāo)有了反轉(zhuǎn)信息處理的目的在于以各種光學(xué)手段獲取或者識別我們所需要的信息。通常采取兩種方,,。法一是在頻譜面上處理稱為頻域綜合另一種是在輸人面上處理稱之為空域綜合當(dāng)然,兩者結(jié)合起來具有更多的優(yōu)點。必須指出,無論采用何種信息處理手段,其信息量比起電子技術(shù)信息量要大,。因為光學(xué)信息處理對象是二維或者三維的因此光學(xué)信息處理技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。若干應(yīng)用例柵狀物信息處理,,,,,。如圖所示一物振幅透射率為柵狀函數(shù)其周期為寬度為總長度為其透射
5、率表示為‘,、,,、、,,〕·位弓】勸以,刃吸李℃二,—‘、、了、——口,“”“,“”。式中代以符號表示矩型函數(shù)幾方表示梳狀函數(shù)表示卷積運算卜月三月卜圖柵狀物示意圖,,若用振幅為的單色相干光垂直照射物面則其頻譜函數(shù)以勸為,··一·一刀、!、、粵疊臀牛它是個級數(shù)函數(shù)。若加適當(dāng)?shù)目臻g濾波器就能得到我們所需要的各種圖形處理結(jié)果。例如,只讓級通過時其頻譜函數(shù)為期崔光燮二光學(xué)信息處理系統(tǒng)第,,,、,戶”
6、”方再丁!其像函數(shù)為!,對一號二含,,若只讓士級通過時其輸出像函數(shù)將是,仇對一粵。粵【斌粵娜些碑棄毛等等。紋影法“”相幅轉(zhuǎn)換“設(shè)某物的位相分布為,,稱力二側(cè)力澎勸,力?當(dāng)中足夠小時其頻譜函數(shù)為,,,二占二瑕不以雙差勸,,截廠勸二了側(cè)不刃,“”,,,若利用小圓屏光欄濾去級低頻部分只保留雙差天則輸出面得到,,認(rèn)仇對側(cè)凡對其光強分布為,,,對一小帆叭洲,,,“這就是說利用系統(tǒng)可以把位相分布物變
7、換成可以觀察到的光強分布這就是所謂的相”,,,。幅轉(zhuǎn)換這在信息處理中是很有用的方法因此開創(chuàng)此種方法的人曾獲得諾貝爾獎特征識別,,,設(shè)為待檢測的信息物其中含有我們要檢測的信息即,,‘,,。夕式一夕一夕藝,,,。,。其中為要檢測的信息之外的其它信息所謂的特征識別就是利用系統(tǒng)來檢測出,力。利用系統(tǒng)識別某一特征分布時,首先用全息技術(shù)制造全息模板,,斌差勸議勸,,矛難及勸了你,通過頻譜面上的,把檢測物分布放在系統(tǒng)的物
8、面上匹配濾波器即上述全息模板在像面幾上觀察振幅分布磯,’,,‘帆對仇對叮認(rèn)一久夕一》靄,,十廠帆對帆對,,,,,,上式第一項為勇卜刃函數(shù)的自相關(guān)運算它在花兒二認(rèn)戈久從?等位置上將出現(xiàn)峰值。就是說不管,刃的具體形狀如何,只要,刃中含有凡一,兒一阮,華北電力學(xué)院學(xué)報年,,,,,,了認(rèn)一凡兒一介二等項時一定在像面上的花兒阮
