文档介绍：阿贝成像原理和空间滤波
[学习重点]
1. 阿贝成像的原理—物理机制. 2. 光学付立叶变换的原理及实验的实现.
3. 空间滤波与信息处理. 4. 阿贝成像光路调节.
[教学要求]
一. 对概念性的问题进行提问和讨论:
1. 从几个角度了解阿贝成像原理:
几何光学: 物和象的点点对应关系;
波动光学: 物的夫朗和费衍射—衍射场点作为次波源在象面上相干叠加形成象的两个
过程;
频谱变换: 物是空间不同频率的信息的集合,第一次付立叶变换是分频的过程,第二次付
立叶逆变换是合频过程,形成新的不同频率的信息的集合—象.( 付立叶变换
在物理上代表原函数—空间周期函数的频谱).
2. 了解夫朗和费衍射光路是实现光学付立叶变换的基础光路. 夫朗和费衍射场的强度分
布等于屏函数的功率谱.
3. 了解用夫朗和费衍射来实现图像的频谱分解,最重要的意义是为空间滤波创造了条件.
由于衍射场就是屏函数的付立叶频谱面,空间频率与衍射场点位置有一一对应关系,使人
们可以从改变频谱入手来改造图像,进行信息处理.
二. 实验操作和结果处理:
1. 实测一维光栅衍射场中(频谱面)不同级别场点到 0 级的距离,计算其空间频率,理解空间
频率与衍射场点位置的关系.
2. 用一维光栅作为物,在其频谱面上放置不同的滤波器(按实验书要求)观察成像情况的变
化并测量和记录象(条纹)的条纹周期数值.
察清楚挡 0 .
3. 用二维光栅作为物, 在其频谱面上放置不同的滤波器(按实验书要求)观察成像情况的变
化并测量和记录象(条纹)的条纹周期数值. 尤其要观察清楚只让频谱面中一条对角线上
的衍射场点通过后的象的周期数值. 并对上述所有的实验现象给出合理的解释.
4. 用”光”字和”+”字作物, 在其频谱面上放置不同的滤波器(按实验书要求)观察成像情况的
变化并给出合理的解释.
5. 了解和观察”卷积”和”θ调制”的物理原理;( 两个空间周期函数的卷积的频谱是他们频
谱的乘积; θ调制是白光照射透明物体,物体不同部分由取向不同的