信息光學(xué)復(fù)習(xí)提綱--重點(diǎn)

1、信息光學(xué)復(fù)習(xí)提綱信息光學(xué)的特點(diǎn) Ch1. 線性系統(tǒng)分析1. 矩形函數(shù)：定義 圖像 作用 傅里葉變換譜函數(shù)2. sinc函數(shù)：定義 圖像 作用 傅里葉變換譜函數(shù)3. 三角函數(shù)：定義 圖像 作用 傅里葉變換譜函數(shù)4. 符號(hào)函數(shù)：定義 圖像 作用 傅里葉變換譜函數(shù)5. 階躍函數(shù)：定義 圖像 作用 傅里葉變換譜函數(shù)6. 余弦函數(shù)：定義 圖像 作用 傅里葉變換譜函數(shù)7. 函數(shù)：三種定義 四大性質(zhì) 作用8. 梳狀函數(shù)：定義 圖像 作用 傅里葉變換譜函數(shù)9. 高斯函數(shù)：定義 圖像 作用 傅里葉變換譜函數(shù)10. 傅里葉變換（常用傅里葉變換對(duì)）11. 卷積：四大步驟，兩大效應(yīng)12. 互相關(guān)、自相關(guān)的定義、物理意

2、義13. 傅里葉變換的基本性質(zhì)和有關(guān)定理14. 線性系統(tǒng)理論15. 線性不變系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系，脈沖響應(yīng)函數(shù)，傳遞函數(shù)16. 抽樣定理 求抽樣間隔Ch2. 標(biāo)量衍射理論1. 標(biāo)量衍射理論成立的兩大條件2.平面波及球面波表達(dá)式: （求平面波的空間頻率）3.惠更斯菲涅耳原理：4.基爾霍夫衍射理論：令所以當(dāng)光源足夠遠(yuǎn)，且入射光在孔徑平面上各點(diǎn)的入射角都不大時(shí)，故，5. 菲涅耳衍射近場(chǎng)衍射：6. 夫瑯禾費(fèi)衍射遠(yuǎn)場(chǎng)衍射：（根據(jù)屏函數(shù)求衍射光強(qiáng)分布）7.衍射的角譜理論：（角譜的傳播，求角譜分布） Ch.3 光學(xué)成像系統(tǒng)的頻率特性1.透鏡的傅里葉變換性質(zhì)：相位變換作用：（二次位相因子）透鏡的傅里葉變換特性：

3、（滿足條件？什么情況下實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確傅立葉變換）a. 物在透鏡前b.物在透鏡后2. 衍射受限系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)：光瞳相對(duì)于足夠大時(shí)，理想情況：點(diǎn)物成點(diǎn)像 3. 相干照明下衍射受限系統(tǒng)的成像規(guī)律：其中，4.衍射受限系統(tǒng)的相干傳遞函數(shù)（CTF）：（坐標(biāo)軸反演）5. 截止頻率：圓形光瞳：正方形光瞳： 不同方向的截止頻率不同，45度時(shí)最大6. 衍射受限系統(tǒng)的非相干傳遞函數(shù)（OTF）7. OTF與CTF的關(guān)系 Ch.4 光學(xué)全息1. 普通照相與全息照相的比較2. 全息照相的核心：波前記錄和再現(xiàn)方法：干涉法（標(biāo)準(zhǔn)方法，即將空間相位調(diào)制空間強(qiáng)度調(diào)制）特點(diǎn)：全息圖實(shí)際上就是一幅干涉圖全息圖的分類：a。物、參位置：同軸

4、全息+離軸全息b。物、圖位置：菲涅耳全息圖+像面全息圖+傅里葉變換全息圖c。介質(zhì)厚度：平面全息圖+體積全息圖d。&e。&3. 全息再現(xiàn)基本公式： 0級(jí)（背景光） -1級(jí)（實(shí)像） +1級(jí)（虛像）4. 菲涅耳全息圖像位置坐標(biāo)： 橫向放大率：縱向放大率：5. 傅里葉變換全息圖定義 特點(diǎn) 照明與再現(xiàn)的兩種方式，相互是獨(dú)立的6. 計(jì)算全息圖計(jì)算全息的制作和再現(xiàn)過程 (1) 抽樣；(2) 計(jì)算；(3)編碼；(4) 成圖；(5) 再現(xiàn)。Ch. 空間濾波1. 阿貝成像理論及其意義第1步：物體(P1)經(jīng)L在透鏡后焦面P2成各級(jí)衍射斑（頻譜） 第2步：各級(jí)衍射斑在P3面相互干涉成像2. 空間濾波的傅里葉分析方法：

5、透鏡作頻譜分析器；空間濾波器改變物體光的頻譜3. 空間濾波系統(tǒng)：典型的4f系統(tǒng)4. 空間濾波器：位于空間頻譜平面上的一種模片，它改變輸入信息的空間頻譜，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信息的某種變換。分類：二元振幅濾波器、振幅濾波器 相位濾波器復(fù)數(shù)濾波器二元振幅濾波器亦可分為：a低通濾波器。b高通濾波器。c帶通濾波器。d方向?yàn)V波器。5. 空間濾波應(yīng)用策尼克相襯顯微鏡（原理） Ch. 9 相干光學(xué)信息處理1. 光學(xué)信息處理的分類：（1）從物像關(guān)系或者輸入和輸出的關(guān)系來說 線性處理與非線性處理， 空間不變與空間變處理（2）從所使用光源的空間和時(shí)間相干性來說 相干光處理， 非相干光處理， 白光光學(xué)處理（各自優(yōu)缺點(diǎn)相干

6、處理和非相干處理的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：相干處理具有物理上的頻譜平面，可以實(shí)現(xiàn)傅里葉變換，大大增加了處理的靈活性。復(fù)振幅有正負(fù)之分，可完成：加、減、乘、除、微分和卷積等多種運(yùn)算，特別是利用傅里葉變換性質(zhì)，進(jìn)行頻域綜合實(shí)現(xiàn)空間濾波。 缺點(diǎn)：相干噪聲和散斑噪聲。 對(duì)光源提出要求。只能處理單色圖像，對(duì)彩色圖像的處理幾乎無能為力2. 光學(xué)信息處理內(nèi)容：光學(xué)圖像識(shí)別 圖像相加相減 多重像產(chǎn)生圖像邊緣增強(qiáng)（微分） 圖像消模糊3. 圖像相減作用：用于檢測(cè)兩張近似圖像之間的差異，使我們能研究事物的變化方法：光柵編碼（空域編碼頻域解碼相減方法）和光柵衍射4. 匹配濾波器：所謂“匹配”，實(shí)質(zhì)上是在頻域?qū)斎胄盘?hào)頻譜的相位進(jìn)行補(bǔ)償，形成平面相位分布。匹配空間濾波器在光學(xué)特征識(shí)別中起重量作用匹配濾波器是復(fù)數(shù)濾波器，可用光學(xué)全息或計(jì)算全息的方法制作5. 圖像識(shí)別：采用匹配濾波進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)是圖像識(shí)別的一種重要手段聯(lián)合變換相關(guān)識(shí)別. 6.圖像微分（原理及過程）7.