傅里叶光学全(2)

制度多大，像的调制度为零。 57 滤波器：光学中在透明膜上镀不同透过率膜层的膜片 58 低通滤波器：只允许低频率成分通过，可以用来率高频率 高通滤波器：允许高频率成分通过，阻止低频率分量，在质图形边缘 增强或衬度反转 带通滤波器：允许特定频率成分通过，同时屏蔽其他频段的设备 ④方向滤波器：允许特定方向的频率成分通过，用来突出物体的方向性 特征。 59 振幅型滤波器：仅改变振幅不改变位相，如感光胶片 60 位相形滤波器：改变位相的分布，不改变振幅，二元光学元件，某些 光学薄膜 61 复数型滤波器：对位相和振幅都改变，用全息方法制作 62 泽尼克显微镜观察物位相物体“4f 系统”

位相物体透过率 f (x, y ) e xp[ (x, y )] ; i 常规系统

I i 1 exp[ (x, y )] 1 i (x, y ) 1 ; i2

④译尼克认为像平面上光由两部分构成，一部分强的直接透射光，另一 部分由位相起伏引起的弱衍射光 ⑤弱衍射光观察不到原因:1)与强透射光位相差 90 度 2)强透射光光 强。 。 ⑥利用空间滤波

i( 滤 波 器 内 ) t(x, y) { (其他) 0

滤波后

f ( x, y )t( x, y )

{⑦Ii

i e xp[ ( x, y )] i !

位相值大的光强也强， “正相衬” 取 称为 ； 1 i (x, y ) 取正号：

负号，位相值大的部位光强弱，叫做“负相称” ⑧光强变化与位相联系称相幅变化系统 63 麦尔查：成像不清晰是由传递函数存在相应缺陷引起的 64 空间滤波的傅里叶分析：物体的光栅常数为 d,缝宽为 a,沿着 x 方1

向宽度为 L, 则它的透过率为

x 1 x x t ( x0 ) [rect o comb o rect o a d a L

在 P1 平面上的光场分布应该正比于物体的频谱

T ( fx , f y )

aL m sin c(af x ) f x sin c( Lf x ) d d m

B( x , y )

65 光学系统存在离焦，利用空间滤波器，一块吸收板板，一块衰减板， 显著改变成像质量 66 散斑：激光照射到不均匀物体表面上，物体表面上的每一个点都可以 看成次级滤波源，在整个空间发生干涉，产生无规则的斑衍射斑，称为 散斑。 散斑横向尺寸 1.22 横 Z 1.22 FD

称为透镜的相位变化函数 k 2 (x, y) ( x y 2) 2f 空不变性质强调了输出函数的形式不随输入函数空间位置而改变。 33 我们把平行光垂直照明是透镜的后焦平面叫做傅里叶变换平面， 该平 面又称空间频率平面 34 从空域中研究光学系统的成像质量是几何光学的重要组成部分， 其中 心内容是像差理论和系统光瞳的衍射效应 35 研究成像质量的方法有 星点法 分辨率板法 36 孔径为无限大的薄透镜对物成理想像 该像准确重现原 物 37 在非相干照明条件下，光学成像系统对光场强度的变换是线性不变； 而对复振幅的变换， 则不是线性的 称为系统的强度点扩 展函数 38 系统的脉冲响应，其傅里叶变换就是系统的相干传递函数 在傅里叶变换平面上，靠近光轴的频谱值比较准确；远离光轴的频谱 值误差较大 在傍轴条件下，薄透镜为一种简单的空不变系统，其点数就是透镜孔 径函数的傅里叶变换。 39 实际波面与理想球面的各种偏差称为波面像差或波相差 40 相差的出现对相干传递函数的通带宽度没有影响， 仅在通带内引入了 位相畸变 41 光学传递函数

67 照相测量：物体表面没有位移时曝光，物体前后曝光，物体上同一点 对应两个散斑，产生干涉条纹 68 光场的相干性是指时空中两点的光扰动相叠加时的表现， 它包涵空间 效应和时间效应，即空间相干性和时间相干性，前者源于光源的大小， 后者源于光源的有限带宽。 69 1》 逐点分析法： 激光照明散斑图:散斑图由于干涉产生， 位移量d

Z a

照相测量放大率为 M(M 与物距、像距有关) 2》全场分析法： ”4f 系统” ,

激光全场照明

d

Z Ma

a↑d↓ M 为衍射级次

d

f m m r

H (fx, fy) H I (fx, fy) I H I (0,0)

h (x, y )eI I

~

i 2 ( f x x f y y )

dxdy

70 散斑干涉测量分两步：1》用相干光照射物体表面，记录带有物体表 面位移和变形信息的散斑图； 将记录的散斑图置于一定的光路系统中， 2》 将散斑图中的位移或变形信息分离出来，进行定性或定量分析 1)横向位移(面内)测量 2)纵向位移(离面)测量 3)测量位移梯度 71 离面测量： M2 两个粗糙面， 产生位移,M2 位移 E E k M1、 M1 干涉条纹是亮纹。 72 面内测量：位移为 x。两束光线光程 sint 光束减少 xsint 两 束光线产生的散斑。。产生第三个散斑图，条件：1)两束光线的入射角 。 2)物体表面粗糙，散斑颗粒大小 0 .6 s i n1

h (x, y )dxdy

~

就是光瞳函数的自相关函数，OTF 的计算公式

73 位移梯度干涉测量：位移一阶微分为应变两个 剪切干涉测量法： 1)利用图像剪切一个物体点在像平面上产生两个光斑干涉。2)利用剪 切，取像平面上一点对应物平面上两个物像平面上干涉。 74 电子散斑测量：CCD 测量和样本相关函数的计算来测

75 什么是干涉现象？两列或几列光波在空间相遇时相互迭加， 在某些区 域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。 76 产生干涉的条件：两列光波的频率相同，位相差恒定，振动方向一致 的相干光源，才能产生光的干涉。由两个普通独立光源发出的光，不可 能具有相同的频率，更不可能存在固定的相差，因此，不能产生干涉现 象。 77 对于线性系统，任何时候都可以取复信号的实部来还原相应的实信 号。 78 稳态光场:指在光学场中,场矢量是时间的函数,变化非常快,但对任 何宏观时间间隔取平均而不是着眼于瞬时值时,可发现场的性质与取平 均时刻无关,只与所取平均时间的间隔长短有关. 79 光学处理的方法依照光源的相干性可分为相干处理和非相干处理 (白 光处理) 。处理内容包括，加减，识别、滤波、图像修饰、编码等等。 80 由于系统的像差、目标和底片相对运动、大气扰动等因素造成图像模 糊像。模糊的原因可归结为系统的传递函数缺陷。在光学图像处理中， 在频谱面上对系统传递函数作适当补偿，可以恢复清晰图像。即消模糊。 81 相干光处理与非相干光处理系统的基本区别在于,前者满足复振幅相 干叠加,后者满足强度叠加原则。 82 相干光学处理也有几个固有缺点. (1) 相干噪声和散斑噪声问题 (2) 输入和输出上存在的问题。 83 以几何光学为基础的非相干处理系统有两个明显的

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