傅里叶光学和光学信息处理.pptVIP

全息法制作匹配滤波器大学物理实验*全息干板上的复振幅透过率正比于曝光量t??G+Aexp(-i2??sin?/?)?2=A2+?G?2+AG*exp(-i2??sin?/?)+AGexp(i2??sin?/?)?为参考光与物光的夹角。第3项中包含了所需的匹配滤波器G*(解释）输出面上的光强分布大学物理实验*实验的方法的讨论大学物理实验*01线性曝光(测定干板的曝光曲线)。02对图像的尺寸大小和旋转的问题。03解决方法：04原位显影或使用精密的复位架05制作许多匹配滤波器。06对图形进行预处理07光电混合法实例：文字识别大学物理实验*匹配滤波法的互相关项大学物理实验*实际应用大学物理实验*联合变换相关法大学物理实验*由和于1966年提出记录说明大学物理实验*在透镜的后焦面上得到的复振幅分布为：由于胶片等感光材料都是只对光强有反映的（平方律探测器）参考图像f(x+a,y)和待识别图像g(x-a,y)010203再现光路大学物理实验*再现说明大学物理实验*第1、2项分别为f和g的自相关，位于光轴中心第3项为gf，中心位于x’=2a第4项为fg，中心位于x’=-2a计算机模拟大学物理实验*计算机模拟大学物理实验*实验方法大学物理实验*旋转不变联合变换相关器大学物理实验*总结大学物理实验*傅里叶光学的基础：两维傅里叶变换透镜的傅里叶变换性质阿贝成像原理和空间滤波实验傅里叶光学的应用—光学信息处理优点：并行处理、速度快和容量大缺点：不灵活克服方法：光电混合处理—空间光调制器、CCD等大学物理实验*傅里叶光学和光学信息处理中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座前言大学物理实验*光学信息处理是用光学的方法实现对输入信息的各种变换或处理。光学信息处理是近年来发展起来的一门新兴学科,它以全息术、光学传递函数和激光技术为基础。透镜的傅里叶变换效应是光学信息处理的理论核心。01与其他形式的信息处理技术相比，光学信息处理具有高度并行性和大容量的特点。这一学科发展很快，现在已经成为信息科学的一个重要分支，在许多领域进入了实用阶段。01光学信息处理的内容十分丰富。本讲座介绍傅里叶变换和傅里叶光学的基础知识，傅里叶光学和光学信息处理的两种实验：空间滤波和图像识别。01傅里叶光学的基础知识大学物理实验*傅里叶变换的定义傅里叶变换的性质透镜的傅里叶变换性质010302傅里叶光学的应用—光学信息处理大学物理实验*空间滤波图像处理图像识别非相干光学信息处理傅里叶变换的定义大学物理实验*复变函数g(x,y)的傅里叶变换式G(u,v)=FT{g(x,y)}g(x,y)=FT-1{G(u,v)}傅里叶变换的基本性质大学物理实验*FT{?g+?h}=?FT{g}+?FT{h}线性定理：即，空域（对应于电学信号的时域而引入的名词）中坐标的“伸展”，导致频域中坐标的压缩和整个频谱上幅度的一个总体变化。相似性定理若FT{g(x,y)}=G(u,v)则傅里叶变换的基本性质（续1）大学物理实验*213相移定理若FT{g(x,y)}=G(u,v)则即，函数在空域中的平移，带来频域中的线性相移。巴塞伐定理：（能量守恒）4若FT{g(x,y)}=G(u,v)则傅里叶变换的基本性质（续2）大学物理实验*卷积定理若FT{g(x,y)}=G(u,v)，FT{h(x,y)}=H(u,v)则在空域中两个函数的卷积完全等效于一个更简单的运算：它们各自的傅里叶变换式的乘积傅里叶变换的基本性质（续3）大学物理实验*若FT{g(x,y)}=G(u,v)，FT{h(x,y)}=H(u,v)则（互相关和自相关）相关定理（维纳-辛欣定理）傅里叶变换的基本性质（续4）大学物理实验*FTFT-1{g(x,y)}=FT-1FT{g(x,y)}=g(x,y)傅里叶积分定理：在g(x,y)的各连续点上对函数进行变换和逆变换就重新得到原函数透镜的傅里叶变换性质大学物理实验*会聚透镜的本领—进行二维傅里叶变换物体在前焦面上在透镜后焦面上得到的是准确的傅里叶变换（其它的情况）ff物平面透镜频谱面大学物理实验*物平面频谱面透镜光源大学物理实验*物平面频谱面透镜光源大学物理实验*物平面频谱面透镜光源实例大学物理实验*logo