光信息处理概述 信息光学也称为变换光学或付里叶光学, 它的基本概念起源于上世纪后期。本世纪60年 代激光问世后,迅速发展为一门新的光学学科。 基本思想:用频谱的语言分析物面的信息, 用改变频谱的手段来处理信息。 空间空 面颏谱间白处理后的 物频谱 频谱处理 频 系统谱 系统|物像
1 光信息处理概述 用改变频谱的手段来处理信息。 信息光学也称为变换光学或付里叶光学， 代激光问世后，迅速发展为一门新的光学学科。 基本思想：用频谱的语言分析物面的信息， 物 面 空间 频谱 分析 系统 空 间 频 谱 频谱 处理 系统 处理 后的 物像 它的基本概念起源于上世纪后期。本世纪60年
空间频率:单位长度内空间分布重复的次数 任何周期性空间分布,都有一定的空间频率, 例如光栅:d—空间周期,f 空间频率 又如单色平面波,对传播方向z:空间周期为 同相面 空间频率∫ 方向x:空间周期d (∥/xz面) cos a cos a 空间频率∫于 y 方向x:d2=-,∫2 cos y cosr
2 例如光栅： 一.空间频率：单位长度内空间分布重复的次数 任何周期性空间分布，都有一定的空间频率， d —空间周期， —空间频率 d f 1 = dx 同 相 面 x z 0 z （ x z 面） 又如单色平面波， 空间周期为 方向z： 空间频率 1 f = 方向x：空间周期 cos d x = 空间频率 cos f x = cos cos d z = ， f z = 对传播方向z ：
可见,同一个波在不同方向空间频率也不同。 对任意方向传播的单色平面波: cos ac y coS
3 可见，同一个波在不同方向空间频率也不同。 = = = cos cos cos z y x f f f 对任意方向传播的单色平面波： x z 0 z y
二光栅夫琅禾费衍射的空间频率 x方向:a 2 6 衍射角 方向:B= f=cosa sinB G (物)L cos sB (焦平面) 0 由明纹条件 d sine=k=0,±1,±2, e●● 有 sing k f d
4 二.光栅夫琅禾费衍射的空间频率 x方向： ， = − 2 —— 衍射角 y方向： ， 2 = cos sin f x = = 0 cos = = y f 由明纹条件 d sin = k k = 0，1， 2， 有 d k f x = = sin y ⊙ x z G L k f F （物） （焦平面）
sing k 对fx 的讨论 (1)物是一系列不同的空间频率信息的集合, 定的对应一定的f,也对应一定的k。 (2)物上不变的部分d→,即f=0,0=0。 中央明纹反映的是物上不变化的部分 阿贝(E.Abbe)成像原理 阿贝从波动光学角度对透镜成像做了新解释, 他指出,成像过程可分解为两步:
5 阿贝从波动光学角度对透镜成像做了新解释， 一定的 对应一定的fx ，也对应一定的k 。 （1）物是一系列不同的空间频率信息的集合， 的讨论： d k f x = = sin 对 中央明纹反映的是物上不变化的部分。 （2）物上不变的部分d → ，即 fx= 0， = 0。 三.阿贝（E. Abbe）成像原理 他指出，成像过程可分解为两步：