【導(dǎo)讀】摘要：1873年由德國(guó)學(xué)者恩斯特·卡爾·阿貝提出的二。次成像理論及其相應(yīng)的空間濾波實(shí)驗(yàn)，是空間濾波技術(shù)先導(dǎo)。論的完善，使其廣泛應(yīng)用到科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。向）的平面光的疊加，結(jié)合光的標(biāo)量衍射理論得到透鏡的傅里葉變換性質(zhì)。成像和空間濾波技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行二維傅里葉分析。最后對(duì)空間濾波進(jìn)行MATLAB模擬加。深對(duì)空間濾波的理解，并了解空間濾波在圖像處理方面的應(yīng)用。的要求得到預(yù)期的改善。在此基礎(chǔ)上發(fā)展的光學(xué)信息處理技術(shù)，可用光學(xué)的方法對(duì)信息實(shí)。施某種運(yùn)算或變換以達(dá)到對(duì)感興趣的信息進(jìn)行提取、編碼、存儲(chǔ)、識(shí)別和恢復(fù)的目的。種處理方法具有二維、并行和實(shí)時(shí)處理的優(yōu)越性。

　　

【正文】 D)/2)。H(x: x+D,:)=1。 下面為 D=10 時(shí)的仿真圖像； a 水平濾波器 b 濾波后的頻譜 c 濾波后的頻譜 還原像 圖 縫寬為 10 的狹縫濾波器的仿真圖像 和實(shí)驗(yàn)結(jié)果一樣，像只包括了垂直的結(jié)果，說(shuō)明了水平方向的頻譜只包含了像的水平結(jié)構(gòu)。 也可構(gòu)造與水平方向成一定角度的狹縫濾波器，下面給出與水平方向成 45 度的狹縫濾波器： H=zeros(256,256) for i=1:256 for j=1:256 if abs(ij)=5 H(i,j)=1。 end end end 其仿真結(jié)果為： a 濾波器圖像 b 濾波后的頻譜圖像 c 濾波后的頻譜 還原像 圖 傾斜 45 度的狹縫濾波器的仿真圖像 仿真結(jié)果表明光柵結(jié)構(gòu)的頻譜在其中垂線上。 圖像的空間濾波實(shí)驗(yàn) 低通濾波器只允許低頻成分通過(guò)， 阻擋了高頻成分的通過(guò)。當(dāng)圖像中包含很多的高頻噪聲，例如航空拍攝的放大照片中的顆粒噪聲；激光光束擴(kuò)束時(shí)由于塵?；蚬鈱W(xué)元件缺陷引起相干斑紋等，都是高頻噪聲。低通濾波器能使圖像平滑，顯得更加柔和。如下圖便是由椒鹽噪聲引起的圖像退化，使用低通濾波器去除了椒鹽噪聲，使圖像更加柔和但是圖像也損失了細(xì)節(jié)成分。 圖 低通濾波器去除了高頻噪聲 高通濾波器只允許高頻成分通過(guò)，阻擋了低頻成分。由于圖像的邊緣或透過(guò)率銳變得地方包含了豐富的高頻信息。經(jīng)高通濾波后，能產(chǎn)生增強(qiáng)邊緣效果，從而突出圖像的 細(xì)節(jié)部分?？蓱?yīng)用于圖像的邊緣選取、或者突出細(xì)節(jié)。下圖為高通濾波對(duì)圖像的影響，因去除了能量較高的低頻部分所以圖像較暗： 圖 高通濾波器使圖像邊緣突出 帶通濾波器只允許所選取的頻譜通過(guò)，過(guò)濾多余的頻譜。特別適合抑制周期性信號(hào)中的噪聲。周期性信號(hào)的頻譜為有規(guī)律的點(diǎn)陣?？刹捎貌捎眠m當(dāng)?shù)尼樋c(diǎn)陣做濾波器，提取周期性信號(hào)。例如下圖便是加入了噪聲的光柵，在其頻譜面采用點(diǎn)陣光闌提取光柵結(jié)構(gòu)。 圖 點(diǎn)陣濾波器提取周期性結(jié)構(gòu) 方向?yàn)V波器允許一定方向上的頻譜通過(guò)或阻 擋?？梢酝怀龌蛘邽V去圖像中方向性的特征。例如電子顯像管顯示器在屏幕上的掃描線。下圖為籠子里的熊貓，可以用水平的阻擋光闌去除鐵欄桿，從而將熊貓從籠子里解放出來(lái) 。 中央開孔是為了 讓零頻通過(guò)，提高圖片的亮度 。 但是由于缺少欄桿后的 圖像 信息 ， 被 欄桿擋住的部分顯得 比較 模糊 。 圖 方向?yàn)V波器去除圖片上的周期性條紋 結(jié)論 本文以阿貝成像原理、空間濾波的相關(guān)內(nèi)容為理論基礎(chǔ)，結(jié)合 MATLAB 仿真實(shí)驗(yàn)，從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面嘗試研究了阿貝成像和空間濾波技術(shù)的原理。阿貝成像理論也就是相干二次成像理論：第一步，物體在光 源的照射下，在透鏡的像方焦平面形成夫瑯禾費(fèi)衍射光斑，也可理解為物體的光場(chǎng)分布可以用二維傅里葉變換分解為不同空間方向的平面波的組合，這些平面波在透鏡的像方焦平面聚焦成點(diǎn)。第二步，焦平面上的衍射光斑作為新的次波波源發(fā)出球面子波，在物體的像平面上相干形成物體的像。阿貝成像解釋了頻譜與物和像的關(guān)系，人們通過(guò)改變頻譜結(jié)構(gòu)來(lái)改造所成的像。 文章主要的內(nèi)容是從理論上研究阿貝成像的過(guò)程，對(duì)阿貝成像和空間濾波做了簡(jiǎn)單的理論分析，并未進(jìn)行細(xì)致深入的研究，也未對(duì)空間濾波的應(yīng)用方面做介紹和分析。希望筆者在以后的學(xué)習(xí)和工作中通過(guò)自身 的刻苦學(xué)習(xí)和努力實(shí)踐加強(qiáng)對(duì)理論基礎(chǔ)和應(yīng)用實(shí)踐的學(xué)習(xí)和深入探索。 參考文獻(xiàn) [1] 王仕潘 .《信息光學(xué)理論與應(yīng)用》 [M].北京 :北京郵電大學(xué)出版社 ,2020. [2 梁瑞生，呂曉旭 .《信息光學(xué)》 [M]. 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020. [3] 梁銓廷 .《物理光學(xué)》 [M].北京 :電子工業(yè)出版社， 2020 [4] Rafael ,Richard ,Steven .《數(shù)字圖像處理》 [M].北京 :電子工業(yè)出版社， 2020. [5] 何鈺 .阿貝成像原理和空間濾波實(shí)驗(yàn)及計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn) [J].物理與工程 ,2020,2,17. 致謝 在本論文完成之際，我要向所有幫助過(guò)我的老師、同學(xué)表示衷心的感謝！我要特別感謝我的知道老師邊心田老師的悉心指導(dǎo)。在我撰寫論文的過(guò)程中， ***老師給予了大量的支持和鼓勵(lì)。無(wú)論在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了 ***老師的悉心細(xì)致的教誨和無(wú)私的幫助，特別是他廣博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我受益匪淺，在此表示 真誠(chéng)的感謝和誠(chéng)摯的敬意！ 四年大學(xué)的學(xué)習(xí)時(shí)光接近尾聲，大一入學(xué)時(shí)的場(chǎng)景還歷歷在目。時(shí)光荏苒，轉(zhuǎn)眼就要畢業(yè)了，抬頭望望自己的書柜，再看看安靜的宿舍，還有我可愛的舍友們，不舍與感激涌上心頭。更值得感謝的，是大學(xué)四年期間的任教老師們，感謝老師們給予我的知識(shí)，感謝老師們的誨人不倦。當(dāng)然還要感謝學(xué)院親愛的輔導(dǎo)員們，是你們呵護(hù)著我們的成長(zhǎng)，是你們讓我感受到學(xué)院這個(gè)大家庭的溫暖和愛。最后，再次感謝 ***老師對(duì)本論文的悉心指導(dǎo)！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué) 關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本 論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯 編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字 數(shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁(yè)以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上 5）軟件工程 類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它