3.2光学信息处理.ppt-华南师范大学.ppt
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1、,光学信息处理,华南师范大学黄佐华,一.实验概述,光学信息处理是现代信息光学的基本组成部分,在近代物理实验中占有重要地位。光学信息处理是对光学图像在频域的实时处理,具有处理信息量大及速度快等特点,能实现图像的并行处理。其中常见的相衬显微镜就是一个成功的例子,能实现对透明生物样品的成像。在物理学、生物学、图像识别等领域有广泛应用。,二.实验目的,1.了解傅里叶变换、频谱及阿贝成像原理2.掌握空间滤波的基本方法3.了解相衬法实现位相物体成像的方法,三.实验原理,3.1阿贝成像原理-两步成像原理,阿贝认为:透镜成像分为两步。第一步:物体通过透镜衍射在其焦平面获得物体的频谱分布;第二步由物体的频谱作为
2、子波进行衍射,在像面上合成物体的像。,Ff,F,f(x,y),F(u,v),f( , ),空间分布与频谱分布描述物体是等效的。傅里叶变换可以通过电路或计算机等方法实现傅里叶变换也可由透镜或衍射等光学方法实现透镜焦平面出现物体的频谱,3.2傅里叶变换,付氏变换也可通过4f系统实现,f为透镜焦距,焦平面对应于物体的频谱空间周期d定义:两条线对之间的距离或周期空间频率fx定义:周期的倒数,反映图像光强变化的快慢,3.4 频谱及空间频率,空间频率与空间坐标的关系,3.5空间滤波,在频谱面加进滤波器使像发生相应的变化的过程滤波器分类:振幅、位相、复合型;高通、低通及带通等。以两维正交光栅为对象。,3.5相衬法原理-相衬显微镜,将相位信息转换成光强信息的过程,实现位相物体强度成像,空间滤波的典型应用,,设位相物体为,相板透过率为,相衬像强度分布为,相衬像强度与位相成正比,1.平行光的调整及检验2.正交光栅的空间滤波3.空间频率与空间坐标关系验证4.相衬法实验(综合设计实验)5.如何准直激光束及确定物体成像面,实验仪器及元件:激光器、光具座、透镜及滤波器等,四.实验内容及注意事项,
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