信息光学复习提纲

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1、信息光学复习提纲Ch1.线性系统分析1.矩形函数：①定义②图像③作用④傅里叶变换谱函数2.sinc函数：①定义②图像③作用④不要求求其傅里叶变换谱函数3.三角函数：①定义②图像③作用④傅里叶变换谱函数4.符号函数：①定义②图像③作用④傅里叶变换谱函数5.阶跃函数：①定义②图像③作用④傅里叶变换谱函数6.圆柱函数：①定义②图像③作用④傅里叶变换谱函数7.函数：①三种定义②四大性质③作用8.梳状函数：①定义②图像③作用④傅里叶变换谱函数9.高斯函数：①定义②图像③作用④傅里叶变换谱函数10.傅里叶变换（常用傅里叶变换对）11.卷积：四大步骤，两大效应12.互相关、自相关

2、的定义、物理意义13.傅里叶变换的基本性质和有关定理14.线性平移不变系统的传递函数Ch2.标量衍射理论1.标量衍射理论成立的两大条件2.平面波及球面波表达式:3.惠更斯——菲涅耳原理：4.基尔霍夫衍射理论：令所以当光源足够远，且入射光在孔径平面上各点的入射角都不大时，故，5.菲涅耳衍射——近场衍射：6.夫琅禾费衍射——远场衍射：7.夫琅禾费衍射的条件及与菲涅耳衍射之比较（TBP46）8.衍射的角谱理论：（TBP41）9.透镜的傅里叶变换性质：①相位变换作用：②透镜的傅里叶变换特性：a.物在透镜前b.物在透镜后（二次位相因子）Ch.3光学成像系统的传递函数1.绪论部

3、分：几何光学：空域成像规律，有星点法和分辨率法（像质评价）信息光学：频域成像规律，光学传递函数（全面、科学像质评价）2.衍射受限系统的点扩散函数：光瞳相对于足够大时，理想情况：点物成点像3.相干照明下衍射受限系统的成像规律：其中，，4.衍射受限系统的相干传递函数：（坐标轴反演）5.菲涅耳衍射——近场衍射：6.截止频率：圆形光瞳：正方形光瞳不同方向的截止频率不同，45度时最大Ch.4光学全息1.普通照相与全息照相的比较（定义）2.全息照相的核心：波前记录和再现①方法：干涉法（标准方法，即将空间相位调制→空间强度调制）②特点：全息图实际上就是一幅干涉图③分类：a物、参位

4、置：同轴全息+离轴全息b物、图位置：菲涅耳全息图+像面全息图+傅里叶变换全息图c介质厚度：平面全息图+体积全息图3.全息基本公式：0级（背景光）-1级（实像）+1级（虚像）4.菲涅耳全息图像位置坐标：横向放大率：纵向放大率：5.傅里叶变换全息图①定义②特点③照明与再现的两种方式，相互是独立的6.位相全息图①定义②两种制作方法③性质7.平面全息图的衍射效率①定义②振幅全息图的衍射效率：正弦型（6.25%）,矩形（10.13%）③位相全息图的衍射效率：正弦型（33.9%）,矩形（40.4%）结论：无论振幅型还是位相型，矩形波衍射效率均大于正弦波8.全息干涉计量Ch.5空

5、间滤波1.阿贝成像理论第1步：物体(P1)经L在透镜后焦面P2成各级衍射斑第2步：各级衍射斑在P3面相互干涉成像2.空间滤波的傅里叶分析：透镜作频谱分析器；空间滤波器改变物体光的频谱3.空间滤波系统：典型的4f系统4.空间滤波器：位于空间频谱平面上的一种模片，它改变输入信息的空间频谱，从而实现对输入信息的某种变换。分类：①二元振幅滤波器、②振幅滤波器、③相位滤波器④复数滤波器二元振幅滤波器亦可分为：a低通滤波器。b高通滤波器。c带通滤波器。d方向滤波器。5.空间滤波应用①策尼克相衬显微镜②补偿滤波器.③θ调制技术Ch.6相干光学处理1.光学信息处理的分类：（1）从物

6、像关系或者输入和输出的关系来说①线性处理与非线性处理，②空间不变与空间变处理（2）从所使用光源的空间和时间相干性来说①相干光处理，②非相干光处理，③白光光学处理。2.光学信息处理内容：①光学图像识别②图像相加③图像相减④图像边缘增强⑤图像消模糊3.图像相减作用：用于检测两张近似图像之间的差异，使我们能研究事物的变化方法：光栅编码（空域编码频域解码相减方法）和光栅衍射4.匹配空间滤波器（定义）：①所谓“匹配”，实质上是在频域对输入信号频谱的相位进行补偿，形成平面相位分布。②匹配空间滤波器在光学特征识别中起重量作用③匹配滤波器是复数滤波器，可用光学全息或计算全息的方法制

7、作5.图像识别：采用匹配滤波进行相关检测是图像识别的一种重要手段联合变换相关识别.