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小组作业-4
阿贝成像及空间滤波
汇报人: 李阳
组员:钟浩
张路
李俊铖
阿贝成像及空间滤波
阿贝成像原理是1873 年由E.阿贝在显微镜成像中提出来的。
在相干照明下,
被物体衍射的相干光,只有当它被显微镜物镜收集时,才能对成像有贡献。
阿贝成像及空间滤波
换句话说,像平面上光场分布和像的分辨率由物镜收集多少衍射光来决定。
空间滤波是基于阿贝成象原理的一种光学信息处理方法,它用空间频谱的语言分析物光场的结构信息,通过有意识的改变物频谱的手段来产生所期望的像。
设计实验
实验光路
像平面上光栅成像
频谱分布
将该光栅放入4f 光学系统进行分析,运用傅里叶分析理论,分析一维矩形光栅的频谱。
当只有0 级,0、1 级通过时,该光栅的像分布;
只有0级通过
让0 1级透过
Matlab 仿真
%一维光栅描述及显示
linewidth = 10; %光栅间宽度
linespan = 30; %光栅间的跨度,即a=20,d=30
f = ones (250 ,250); %生成250 ×250 的图像
for i = 1 :linewidth
f (i :linespan :end , :) = 0;
end
subplot(2,4,1),imshow(f);
title(原始图像);
%对一维光栅进行傅里叶变换
g=fft2(f); %对一维光栅进行一维傅里叶变换
g=fftshift(g); %频谱居中显示
g_display=abs(g).^2; %计算幅值
%subplot(2,4,5),imshow(0.0001*g_display); %显示频谱图,系数乘以0.05加强显示效果
%title(角谱);
%光阑模型,低通滤波0级
w1=15; %光阑宽度,单位为像素数,设置为偶数
aperature1=zeros(250); %预置透过率为0
aperature1((126-w1/2):(125+w1/2),:)=1; %透光部分的透过率设置为1,狭缝平行于x轴
subplot(2,4,2),imshow(aperature1);
title(光阑(低通0级));
%傅里叶逆变换,得到原始光栅的像(低通0级)
x1=aperature1.*g; %频谱×光阑函数,得到透射频谱
img_f1=ifft2(x1); %通过一维傅里叶逆变换,得到原始光栅的像
img_f1=abs(img_f1).^2; %由振幅计算光强
subplot(2,4,6),imshow(img_f1); %显示最终成像
title(输出(低通0级));
%光阑模型,高通滤波
w=15;
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