2021-5-4 5、 光 学 信 息 处 理 光 信 息 处 理 技 术 的 内 涵1、 光 的 强 弱 、 频 率 、 相 位 和 色 彩 变 化中 包 含 了 信 息 2、 信 息 的 过 程 ： 获 取 、 传 递 、 处 理 和记 录 存 储 2021-5-4 光 学 信 息 处 理 技 术 研 究 领 域经 典 光 学 信 息 处 理现 代 光 学 信 息 处 理 莫 尔 技 术 数 字 光 计 算 平 面 微 透 镜 衍 射 光 学 器 件 列 阵 器 件 双 折 射 晶 体 光 学 液 晶 显 示 空 间 光 调 制 器 还 有 很 多 频 谱 分 析滤 波基 本 运 算 - 加 、 减 、 乘 、 除 运 算 模 识 识 别图 象 消 模 糊光 学 信 息 处 理 阿 贝 -波 特 实 验 对 比 度 反 转 错 了 ！ 是 乘 积 ， 不 是 卷 积 方 向 滤 波 滤 波 器 物 及 其 谱高 通 滤 波 低 通 滤 波 相 衬 显 微 镜 观 察 相 位 物 体 相 位 滤 波 ：零 级 相 位 改 变 光 学 频 谱 分 析 系 统 频 谱 分 析 探 测 器 输 入 面 频 谱 面输 出 面 频 谱 分 析 探 测 器 楔 环 探 测 器 探 测 频 谱 的 高 低探 测 频 谱 的 方 向 优 点 ： 速 度 快 光 学 滤 波 系 统 4f系 统一 般 输 入 输 出 关 系 ：缺 点 ： 1、 高 频 损 失 大 ； 2、 频 域 不 可 调 ； 透 镜 多输 入 面 频 谱 面 输 出 面 输 入 频 谱 面 输 出 P1 P2 P3 L1 L2 f 高 通 滤 波 光 学 滤 波 系 统 4f系 统 光 学 滤 波 系 统 单 透 镜 系 统输 入 面 频 谱 面 输 出 面优 点 ： 频 域 大 小 、 物 像 倍 率 可 调 缺 点 ： 频 谱 面 相 位 弯 曲 光 学 滤 波 系 统 双 透 镜 系 统输 入 面 频 谱 面 输 出 面优 点 ： 频 域 大 小 、 物 像 倍 率 可 调 缺 点 ： 频 谱 面 相 位 弯 曲 光 学 滤 波 系 统 三 透 镜 系 统输 入 面 频 谱 面 输 出 面优 点 ： 高 频 损 失 小 缺 点 ： 。
光 学 相 关 系 统 光 学 相 关 系 统 光 电 混 合 系 统 相 干 光 学 反 馈 系 统 优 点 ：1、 方 便 产 生 复 值 滤 波 器2、 扩 大 动 态 范 围 相 干 光 学 反 馈 系 统 用 相 干 系 统 实 现 的 基 本 运 算加 减 运 算 在 P 上 光 振 动 的 复 振 幅 分 布 为 jeyxPyxPyxP ),(),(),( 21 ),(),(),( 21 yxPyxPyxP ),(),(),( 21 yxPyxPyxP 实现加减运算的马赫干涉仪 n2当 时？ 1、2、3、4、 思 考 ：1、 如 何 确 定 光 栅 空 间 频 率 ？2、 平 移 光 栅 ， 会 发 生 什 么 情 况 ？ 第 六 章 光 学 图 像 和 信 号 处 理 27 如 何 确 定 光 栅 空 间 频 率 ？ )/2sin(2, fycyxT fc / )2sin(2, cT 光 栅 空 间 频 率 ： 滤 波 器 透 过 率 ： fy /fx / 第 六 章 光 学 图 像 和 信 号 处 理 28 2、3、4、 平 移 光 栅 ， 会 发 生 什 么 情 况 ？ 00 22 02 )2sin(2, iciici eeee cT 结 论 ： 平 移 1/4间 距 ， 相 减 变 相 加 。
022 ),( iii eyxf 纪 录 1f2f 再 现 思 考 ： 如 果 =1， 会 发 生 什 么 情 况 ？ 乘 法 运 算 实 现 乘 法 运 算 的 基 本 方 法 是 重 叠 法 除 法 运 算 ),( ),(|),(| ),(),( 1221 2*1 yxg yxgyxg yxgyxg 1、 用 全 息 的 方 法 可 以 得 到 一 透 明 片 的 透 过 率 （ ？ ） 2、 暗 房 处 理 得 到 另 一 透 明 片 的 透 过 率 3、 两 透 明 片 叠 合 ),(),( 2*1 yxgyxg 21 |),(| yxg 1、 两 透 明 片 2、 一 透 明 片 和 一 束 光),( 1 yxg ？ 1、2、3、 4、 图 象 识 别 匹 配 滤 波 2FFFG 匹 配 滤 波 的 物 理 意 义所 谓 的 匹 配 实 际 上 是 指 在 频 域 对 待 检 信 号 进 行 相 位 补 偿 ,这 意 味 着一 个 弯 曲 的 波 前 经 补 偿 后 成 为 平 面 波 ， 经 透 镜 后 成 为 一 个 亮 点 表 示 平 面 波 1、 如 果 输 入 不 为3、 如 果 输 入 含 有2、 如 果 输 入 为 图 象 识 别 第 六 章 光 学 图 像 和 信 号 处 理 40 特 征 识 别 楔 环 探 测 器 实 现 相 关 和 卷 积 的 光 学 系 统 模 糊 的 光 学 系 统 可 能 仍 然 是 平 移 不 变 线 性 系 统 。
初 始 输入 信 息 并 没 有 完 全 丢 失 初 始 输 入 信 息 仅 仅 是 进 行 了 重 新分 布 ， 其 显 示 形 式 或 表 现 方 式 对 观 察 者 不 明 显 所 以 ， 采用 合 适 的 处 理 方 法 可 在 某 种 程 度 上 恢 复 初 始 输 入 图 象 hfg *说 明 ： 模 糊 图 像 清 晰 图 像 点 扩 散 函 数为 和 的 卷 积 图 像 消 模 糊 解 卷 积3、 滤 波 21 HHHHHH 2、 根 据 h制 作 的 逆 滤 波 器 关 键 一 步 ！4、 逆 傅 里 叶 变 换 清 晰 图 像 （ 4f系 统 ）1、 模 糊 图 像 的 傅 里 叶 变 换 （ 4f系 统 ） 第 六 章 光 学 图 像 和 信 号 处 理 44 大 气 紊 流 22ii a2xexpa21)x(L线 扩 散 函 数 矩 形 窗 口 的 探 测 器 dxrectd1)x(L iii )( ii xL照 相 胶 片 22iii q2xexpq21)x(L显 示 器 22exp)( 222 fof m 两 者 关 系 ？线 响 应 RL(x)的 一 维 傅 里 叶 变 换 等 于 系 统 传 递 函 数 沿 fx 轴 的 截 面 分 布 相 干 光 处 理 的 缺 点 ：非 相 干 光 处 理 的 缺 点 ： 2、 基 于 衍 射 光 学 的 在 频 域 中 的 运 算非 相 干 光 处 理 分 类 ：1、 相 干 噪 声 大 2、 输 入 和 输 出 设 备 的 通 用 性 问 题1、 不 能 直 接 处 理 复 函 数 和 负 值 函 数2、 运 算 能 力 和 方 式 有 限1、 基 于 几 何 光 学 的 在 空 域 中 的 运 算 （ 投 影 法 、 成 像 法 ） 思 考 ：1、 柱 面 透 镜 的 作 用 ？2、 多 通 道 二 维 ？ 思 考 ： 当 时 ， 将 出 现 什 么 现 象 ？ 第 六 章 光 学 图 像 和 信 号 处 理 54波 长 重 叠 范 围 第 六 章 光 学 图 像 和 信 号 处 理 56 第 六 章 光 学 图 像 和 信 号 处 理 58 N个某 个 结 构 ：1、2、3、分 析 ： 思 考 ： 用 几 个 滤 波 器 ？ 1、2、3、4、 分 别 代 表 像 的 高 频 和 低 频 部 分过 程 ： 分 析 ： 第 一 次 非 线 性 处 理第 二 次 非 线 性 处 理 第 一 次 非 线 性 处 理 第 二 次 非 线 性 处 理 第 二 次 非 线 性 处 理 第 六 章 光 学 图 像 和 信 号 处 理 71 第 六 章 光 学 图 像 和 信 号 处 理 72 )2(1010)2(1010)2(1010)2(1010 )2(1010)2(1010),( 5555),( GausGausGausGaus GausGausN GausGausS解 ：(2) 22 2 2 。