信息光学复习提纲

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1、信息光学复习提纲红色星号越多越重要，三个和4个星号地方会出计算题的地方，其他都是填空和概念解释之类的，题目类型和其中一样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

2、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定义及传递函数***15.如何抽样，抽样定理，***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:***平面波：球面波：一般：发散球面波：汇聚球面波：光源位于xy平面坐标原点，且傍轴近似下：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

3、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.简单孔径的夫琅禾费衍射：圆孔，矩孔及单峰，衍射光栅****8.夫琅禾费衍射的条件及与菲涅耳衍射之比较9.衍射的角谱理论：Ch.3光学成像系统的传递函数1.透镜的傅里叶变换性质：**①相位变换作用：,P光瞳函数②透镜的傅里叶变换特性：**a.物在透镜前，和紧贴（只要透镜前会了，紧贴就会了）b.物在透镜后（二次位相因子）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（透镜的成像性质）：**其中，，4.

4、衍射受限系统传递函数及其计算：****相干传递函数CTF：（坐标轴反演）非相成像系统的光学传递函数：OTF5：CTF与OTF的区别*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基元全息***3.全息基本公式：0级

5、（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计算全息1计算全息的优点**2计算全息的制作过程*3信息的编码方法*：a，迂回相位编码方法b修正离轴参考光编码

6、方法（两者的比较）4，计算傅里叶变换全息，计算像面全息，相息图5计算全息的应用*Ch.6空间滤波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

7、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.6.光学信息处理的分类：**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7.图像相减**：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：空域编码频域解码相减方法，和一维光栅调制应用领域8.图像识别（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作联合变换相关识别.应用9：图像复原：定义，是图像模糊

8、的原因，复原的主要方法**10：非相干