第七章傅立葉光學的空間頻譜與空間濾波實驗-文庫吧在線文庫
【正文】 量光源、透鏡、θ物片及屏的位置，根據(jù)數(shù)據(jù)計算 L L2 的焦距及放大率。使 1P 面上的θ物片上的圖案都被照明，使 P2 面上的各個方向頻譜都能通過透鏡 L2，在像面 P3 上成像。然后在頻譜面上放一張不透光白紙屏 ，可看到其上有 3 組彩色譜點。在 0 級斑點位置，條紋豎直的光柵正負 1 級衍射帶的紅色部分，條紋左傾光柵正負 1 級衍射帶的藍色部分以及條紋右傾光柵正負 1 級衍射帶的綠色部分分別打孔進行空間濾波。這種現(xiàn)象是易于理解的，因為光柵衍射角的大小與入射角的波長有關。如果在頻譜面上開一些小孔，則在不同的方位角上，小孔可 選取不同顏色的譜，最后在信息系統(tǒng)的輸出面上得到所需的彩色圖像。 卷積本身的概念比較抽象，卷積運算比較復雜，通過實驗演示兩個函數(shù)的卷積結果，可以形象地顯示出卷積的 過程和幾何意義。帶通濾波器 可以讓某些需要的頻譜分量通過，其余的被濾掉，可以用于消除噪 音 （ 1.）低通濾波器 將正交光柵與一個透明的“光”字重疊放在物平面上，光柵為 1215 條 /毫米，而字的筆畫粗細為毫米數(shù)量級，放大像如圖，所示，通過透鏡成像在像平面上，由于網(wǎng)格為一周期性的空間函數(shù)，它的頻譜是有規(guī)律排列的分立點陣，而字跡是一個非周期性的低頻信號，它的頻譜是連續(xù)的將一個可變圓孔光闌放在頻譜面上，逐步縮小光闌，直到像上不在有網(wǎng)格，但字跡仍然保留下來。 1 級 （ 5） 零級和 177。 2 級 、 177。 2． 觀察 一維光柵的 頻譜 （ 1） 在透鏡 L 后緩慢移動白屏，尋找光束會聚點，既透鏡 L 的后焦面（頻譜面），可以看到 0 級、 177。高頻信息主要反映了物的細節(jié)，如果高頻信息受到透鏡的孔徑的限制而不能達到像平面，則無論顯微鏡有多大的放大倍數(shù)，也不可能在像的平面上顯示出這些高頻信息所反映的細節(jié)，這是顯微鏡分辨率受到限制的根本原因。 2． 阿貝成像理論 阿貝（ ）在 1837 年提出了相干光照明下的顯微鏡成像原理。,39。第七章 傅立葉光學的空間頻譜與空間濾波實驗 近 三十年來 ，波動光學的一個重要發(fā)展，就是逐步形成了一個新的光學分支傅立葉光學。 利用瑞利 索末非公式可以推導出，如果在焦距為 f 的會聚透鏡的前焦面上放上一振幅透過率為 g(x,y)的圖象作為物，并且用波長為 λ 的單色平面波垂直照明該物，則在透鏡后焦面 )39。( yx 面稱為頻譜面（或傅氏面），有此可見，復雜的二維傅立葉變換可以用一透鏡來實現(xiàn)，稱為光學傅立葉變換，頻譜 面上的光強分布，也就是夫瑯和費衍射圖。所以像的信息總是比物的信息要小些。使得光柵清晰的成像在 4 米以外的白屏上，此時物的位置接近于透鏡 L 的前焦平面。 1 級、 177。 （）全部； （ 3） 零級 （ 4） 零級和 177。高通濾波器是一個中心不透光的小光屏，它可以用來濾掉低頻成分而容許高頻成分通過，可用于突出像的邊沿部分或者實現(xiàn)像的襯度的反轉。 通過實驗掌握θ調(diào)制法空間假彩色編碼的原理，并會用簡單的二維黑白圖象作為輸入，利用θ調(diào)制法空間假彩色編碼的方法得到彩色的輸出像。 圖 1 成像原理 對于一幅圖像的不同區(qū)域分別用取向不同（方位角不θ同）的光柵預先進行調(diào)制，經(jīng)過多次曝光和顯影、定影等處理后制成透明膠片，并將其放入信息處理4f 系統(tǒng)中的輸入面，用白光照明，則在其頻譜面上，不同方位的頻譜均呈彩虹顏色。每個彩色譜斑的顏色都是從外向里按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序變化。由于用白光照明和光柵的色散作用，除 0 級保持為白色外，正負 1級衍射斑展開為彩
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