信息光學(xué)名詞解釋修改

1?卷積運算的兩個效應(yīng)：（1）展寬效應(yīng)假如函數(shù)只是在一個有限區(qū)間內(nèi)部為零，這個區(qū)間可稱為函數(shù)的寬度。（2）平滑效應(yīng)被卷函數(shù)經(jīng)過卷積運算，其細(xì)微結(jié)構(gòu)在一定程度上被取消，函數(shù)本身的起伏振蕩變得平緩圓滑。2?傅里葉變換的基本性質(zhì)：線性性質(zhì)對稱性迭次傅里葉變換坐標(biāo)縮放性平移性體積對應(yīng)關(guān)系復(fù)共軛函數(shù)的傅里葉變換。系統(tǒng)：很多現(xiàn)象都可抽象為使函數(shù)f通過一定的變換，形成函數(shù)g的運算過程,這種實現(xiàn)函數(shù)變換的運算過程稱為系統(tǒng)。疊加性：是指系統(tǒng)中一個輸入并不影響系統(tǒng)對其它輸入的響應(yīng)，它是--個系統(tǒng)作為線性系統(tǒng)的必要條件。5?基元函數(shù)的選取必須考慮的兩個因素：（1）是否任何輸入函數(shù)都可以比較方便地分解成這些基元函數(shù)的線性組合。（2）系統(tǒng)的基元函數(shù)是否比較方便地求得。6?常用的兩種基元函數(shù)：一種是點基元函數(shù)，另一種指數(shù)基元函數(shù)。7?等暈成像：在一定的視場范圍內(nèi)，軸外像差消得很好，可視為與軸上點的像差一樣，既等暈成像。8?等暈性：對于線性不變系統(tǒng)由于像點的形狀不隨物點的空間位置而變，所以又把這種特性稱為等暈性。對線性平移不變系統(tǒng)可采用兩種方法研究：一是在空域通過輸入函數(shù)與脈沖響應(yīng)函數(shù)的卷積求得輸出函數(shù);二是在空間頻率域求輸入函數(shù)與脈沖響應(yīng)函數(shù)兩者各自頻譜密度的乘積，再對該乘積取逆傅里葉變換求得輸出函數(shù)。球面波：從點光源發(fā)出的光，其波面表現(xiàn)為球面。11?惠更斯-菲涅耳原理：光場中任一給定曲面上的諸面元可以看做是子波源，如果這些子波源是相干的，則在波繼續(xù)傳播的空間上任一點處的光振動，都可看做是這些子波源各自發(fā)出的自波在該點相干疊加的結(jié)果。12.衍射理論所要解決的問題是：光場中人一點Q的復(fù)振幅能否用光場中其它各點的復(fù)振幅表示出來，例如由孔徑平面上的場分布計算孔徑后面任一點處的復(fù)振幅。13?衍射屏：把能引起衍射的障礙物統(tǒng)稱為衍射屏。14光傳播的線性性質(zhì)：不僅存在于單色光波在自由空間中的傳播，也同樣存在于孔徑和觀察平面之間是非均勻媒質(zhì)的情況。15菲涅耳衍射：可以要公式來計算衍射場分布的衍射稱為菲涅耳衍射。本證函數(shù)：如果把相干光場在自由空間兩平面間的傳播看作是通過一個二維線性控空不變系統(tǒng)，則單色平面波在該輸入平面上形成的分布即為該系統(tǒng)的本證函數(shù)。角譜理論是在頻域討論光的傳播，是把孔徑平面光場分布看做許多不同方向傳播的平面波的線性組合數(shù)的像，這種不用透鏡就可以對周期物體成像的現(xiàn)象稱為泰伯效應(yīng)或自成像，是一種衍射成像基耳霍夫理論和角譜理論的異同點：不同點：（1）基爾霍夫理論是描述球面子波相干疊加的衍射理論，角譜理論是衍射的平面波理論。（2）基爾霍夫理論是在空域討論光的傳播，是把孔徑平面上的光場看做點光源的集合，觀察平面上的場分布則等于它們所發(fā)出的帶有不同權(quán)重因子的球面子波的相干疊加。角譜理論是在頻域討論光的傳播，是把孔徑平面光場分布看做許多不同方向傳播的平面波的線性組合。相同點：基爾霍夫理論與角譜理論是統(tǒng)一的，它們都證明了光的傳播現(xiàn)象可以看做線性不變系統(tǒng)。系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)的傅里葉變換：觀察平面上的場分布依然等于這些平面波分量的相干疊加，但每個平面波分量引入了相移，相移的大小決定于系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，就是系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)的傅里葉變換。19?菲涅耳衍射：來計算的衍射場分布，稱為菲涅耳衍射。20.泰伯效應(yīng)（自成像）：當(dāng)用單色平面波垂直照明一個具有周期性透過率函數(shù)的圖片時，發(fā)現(xiàn)在該透明片后的某些距離上出現(xiàn)該周期函數(shù)的像。這種不用透鏡就可對周期物體成像的現(xiàn)象稱為泰伯效應(yīng)或稱為自成像。21?泰伯干涉儀的簡單原理：如果周期物體是一個光柵，在光柵所產(chǎn)生的泰伯自成像后面放一塊周期相同的檢測光柵，可以觀察到清晰的莫爾條紋，在兩個光柵之間若存在相位物體，由莫爾條紋的改變就可測量物體的相位變化。22.透鏡的作用：透鏡可以用來實現(xiàn)物體的傅里葉變換，透鏡是光學(xué)系統(tǒng)最基本的元件，正是由于透鏡在一定條件下能實現(xiàn)傅里葉變換，才使得傅里葉分析方法在光學(xué)中得到如此廣泛的應(yīng)用。23?夫瑯禾費近似與菲涅耳近似的關(guān)系：在夫瑯禾費近滿足的范圍內(nèi)，菲涅耳近似必須滿足，所以凡能用計算菲涅耳衍射的公式都能用來計算夫瑯禾衍射，而反過來就不行了。也就是說菲涅耳衍射的范圍是包含夫瑯禾衍射范圍的。所以必須指出，數(shù)學(xué)上采用夫瑯禾費近似之后，脈沖響應(yīng)的空間不變性已不復(fù)存在。24.關(guān)于成像質(zhì)量的評價，主要有星點法和分辨率法。星點法：指檢驗點光經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)所產(chǎn)生的像斑，由于像差，玻璃材料不均勻以及加工和裝配缺陷等使像斑不規(guī)則，很難對它作出定量計算和測量，檢驗者的主觀判斷將帶入檢驗結(jié)果中。分辨法：雖然能定量評價系統(tǒng)分辨景物細(xì)節(jié)的能力，但并不能對可分辨范圍內(nèi)的像質(zhì)好壞給予全面評價。分辨率是評判系統(tǒng)成像質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。非相干成像系統(tǒng)所使用的是瑞利分辨判據(jù)，用它來表示理想光學(xué)系統(tǒng)的分辨限。艾里斑：對于衍射受限的圓形光瞳情況，點光源在像面上產(chǎn)生的衍射斑的強度分布稱為艾里斑。瑞利判據(jù)，對兩個強度相等的非相干點源，若一個點源產(chǎn)生的艾里斑中心恰與第二個點源產(chǎn)生的艾里斑的第一個零點重合，則認(rèn)為這兩個點源剛好能夠分辨25?相干照明下的成像過程：對于一個透鏡或一個成像系統(tǒng)，如果能清楚地了解平面上任意小面元的光振動通過成像系統(tǒng)后，在像平面上所造成的光振動分布情況，通過線性疊加，原則上便能求得任何物面光場分布通過系統(tǒng)后所形成的像面光場分布，進(jìn)而求得像面強度分布。26?衍射受限系統(tǒng)：是指不考慮系統(tǒng)的幾何像差，僅僅考慮系統(tǒng)的衍射限制。如果忽略衍射效應(yīng)的話，點物通過系統(tǒng)后形成一個理想的點像。27.入瞳（入射光瞳）：孔徑光闌在物空間所形成的像稱為入射光瞳。簡稱入瞳。28?出瞳（出射光瞳）：孔徑光闌在像空間所形成的像稱為出射光瞳，簡稱出瞳。29?任意成像系統(tǒng)分成三部分：從物平面到入瞳平面為第一步分；從入瞳平面到出瞳平面為第二部分；從出瞳平面到像平面為第三部分。30.邊端,性質(zhì)：是指成像光波在入瞳和出瞳平面上的物理性質(zhì)。31?有像差系統(tǒng)的邊端條件：點光源發(fā)出的發(fā)散球面波投射到入瞳上，出瞳處的透射波場明顯偏離理想球面波，偏離程度由波像差決定。相干疊加：在像平面上將這些無數(shù)個脈沖響應(yīng)合成的結(jié)果是和物面照明情況有關(guān)的，如果物面上某兩個脈沖是相干的，則這兩個脈沖在像平面的響應(yīng)便是相干疊加。強度疊加：在像平面上將這些無數(shù)個脈沖響應(yīng)合成的結(jié)果是和物面照明情況有關(guān)的，如果物面上某兩個脈沖是非相干的，則這兩個脈沖在像平面上的響應(yīng)將是非相干疊加，即強度疊加。34?衍射受限系統(tǒng)的相干傳遞函數(shù)（CTF）：在頻域中用h（x,y）的頻譜函數(shù)H（）來描述系統(tǒng)的成像特性。35?測量傳遞函數(shù)的方法：一種是計算或測量出系統(tǒng)的點擴散函數(shù)，然后對它做傅里葉變換以確定傳遞函數(shù)。一種方法是把大量頻率不同的本征函數(shù)逐個輸入系統(tǒng)，并確定每個本征函數(shù)所受到的衰減及其相移，從而得到傳遞函數(shù)。36?像面強度分布：對于相干照明成像系統(tǒng)，點物在像面上的響應(yīng)即點擴散函數(shù)是一種復(fù)振幅分布，所有點物響應(yīng)的疊加即得像面上的復(fù)振幅分布。這個分布的絕對值的平方即為像面強度分布。37?線擴散函數(shù)：一個亮狹縫通過光學(xué)系統(tǒng)成像后，光強分布依然是往兩側(cè)散開的，散開的情況取決于光學(xué)系統(tǒng)的點擴散函數(shù)。因為一根亮直線或個亮夾縫，可以看成是由于許多亮點的集合組成的，這許多沿直線排列的點源的像點的疊加就構(gòu)成亮直線的光強分布。如果我們把直線像的長度方向取為y方向，那么沿x方向上的光強分布L（x）就叫做線擴散函數(shù)。38?邊緣擴散函數(shù)：對系統(tǒng)輸入一個階躍函數(shù)，例如均勻照明的直邊或刀口形成的光分布，系統(tǒng)的輸出叫（階躍響應(yīng)）。相干線擴散函數(shù)：在相干照明的狹縫在像面上產(chǎn)生的復(fù)振幅分布就是相干線擴散函數(shù)。衍射受限系統(tǒng)OTF的一些性質(zhì):（1）譏冷）是實的非負(fù)函數(shù)。⑵譏°,。）=1,當(dāng)g二耳二°時，兩個光瞳完全重疊，歸一化重疊面積為1，這正是OTF歸一化的結(jié)果。（3）力點,耳）＜力（°,。）。（4）截止頻率。41?線擴散函數(shù)的含義：在非相干照明下，平行于y軸的狹縫光源在像面上產(chǎn)生的線響應(yīng)稱為擴散函數(shù)。42?相干脈沖響應(yīng)的性質(zhì)：不再單純是孔徑的夫瑯和費衍射圖樣，必須考慮波像差的影響。若像差是對稱的，如球差和離焦，點物的像斑仍具有對稱性。若像差是非對稱的，如彗差像散等，點物的像斑也不具有圓對稱性。43?斯特列爾（Strehl）清晰度：由于像差的影響，點擴散函數(shù)的峰值明顯小于沒有像差時系統(tǒng)點擴散函數(shù)的峰值，可以把這兩個峰值之比作為像差大小的指標(biāo)。44?艾里斑：對于衍射受限的圓形光瞳情況，點光源在像面上產(chǎn)生的衍射斑的強度分布。45?相干理論是分析：（1）時間相干性，是討論空間某一點，兩個不同時刻光場之間的相關(guān)性。（2）空間相干性是討論同意時刻，空間不同點上光場的相干性。（3）一般情況，需要研究光場中不同時刻，不同地點的相關(guān)性，即為時空相關(guān)性。46?相干：若兩光場完全相關(guān)時，則形成的干涉條紋最清晰，稱為相干。47?不相干：當(dāng)量光場完全不相關(guān)時，則不能形成干涉條紋，稱為不相干。48.時間相干性：我們可以預(yù)言光波在某一空間給定點P的相位的那段時間間隔,稱為時間相干性。49?光場：是由大量獨立的基元（原子和分子）發(fā)出的輻射疊加而成的。50?有效相位延遲：由點光源面上各點發(fā)出的光場在p和p點造成的相位差，與12電光源性質(zhì)有關(guān)，有效相位延遲。傅里葉變化光譜術(shù)：用邁克爾孫干涉儀記錄下1（）,在借助于傅里葉余弦變換就可獲得光源的光譜分布，這個方法稱為傅里葉變化光譜術(shù)?？臻g相干性：從范西泰特一策尼克定理出發(fā)可以導(dǎo)出準(zhǔn)單色擴展光源相干性的亮度，即空間相干性。53?全息圖：利用干涉原理，將物體發(fā)出的特定光波以干涉條紋的形式記錄下來,使物光波前的全部信息都貯存在記錄介質(zhì)中，故所記錄的干涉條紋圖樣稱為全息圖。全息圖的基本類型：從物光與參考光的位置是否同軸考慮，可以分為同軸全息和離軸全息；從記錄時物體與全息圖片的相對位置分類，可以分為菲涅耳全息圖、像面全息圖和傅里葉變換全息圖；從記錄介質(zhì)的厚度考慮，可以分為平面全息圖和體積全息圖55.全息術(shù)（全息照相）當(dāng)用光波照射全息圖時，由于衍射原理能重現(xiàn)出原始物光波，從而形成于原物體逼真的三維像，這個波前記錄和重現(xiàn)的過程稱為全術(shù)或全息照相。光波傳遞信息而構(gòu)成物體的過程被分解為兩部：波前記錄和波前再現(xiàn)。干涉法：是將空間相位調(diào)制轉(zhuǎn)換為空間強度調(diào)制的標(biāo)準(zhǔn)方法。59?全息干板：作為全息記錄的感光材料很多，最常用的是由細(xì)微粒銀乳膠涂敷放入超微粒干板。60.贋像：由共軛光波U所產(chǎn)生的實現(xiàn)，對觀察者而言，該實現(xiàn)的凸凹與原物體正好相反，因而給人以某種特殊感覺。61?波前記錄：是物波波前與參考波前的干涉記錄，它使振幅和相位調(diào)制的信息變成干涉圖的強度調(diào)制。62?全息圖的基本類型：從物與參考的位置是否同軸考慮，可以分為同軸全息和離軸全息；從記錄時物體與全息圖片的相位位置分類，可以分為菲涅耳全息圖，像面全息圖和傅里葉變換全息圖；從記錄介質(zhì)的厚度考慮，可以分為平面全息圖和體積全息圖。載波：分量U表示物波的共軛波前將以向下傾斜的平面波為載波。純相位函數(shù)：因為表征物體到全息傳播過程的傳遞函數(shù)是純相位函數(shù)65基元全息圖：是指由單一物點發(fā)出的光波與參與光波干涉所構(gòu)成的全息圖。于是，任何一種全息圖均可以看做是許多基元全息圖的線性組合。66?基元波帶片：從空域的觀點，可以把物體看作是一些相干點源的集合，物光波前是所有點源發(fā)出的球面波與參考波相干涉，所形成的基元全息圖稱為基元波帶片。67?基元光柵：從頻域的觀點，可以把物光波看作是許多不同方向傳播的平面波（即角譜）的線性疊加，每一平面波分量與參考平面波干涉而形成的基元全息圖是—些平行條紋線。68?菲涅耳全息圖的特點：記錄平面于物體衍射光場的菲涅耳衍射區(qū)，物光由物體直接照到底片上。69.波帶片型基元全息圖：兩相干單色光源所產(chǎn)生的干涉圖實質(zhì)上就是一個點源全息圖。70?傅里葉變換全息圖：用全息方法既可以在空域中記錄物光波，也可以在頻域中記錄物頻譜的全息記錄。71.傅里葉變化全息圖：利用透鏡的傅里葉變換的性質(zhì)。將物體置于透鏡的前焦面，在照明光源的共軛像面位置就得到了光波的傅里葉頻譜，再引入?yún)⒖脊馀c之干涉，通過干涉條紋的振幅和相位調(diào)制，在干涉圖樣中就記錄了物光波傅里葉變換光場的全部信息，包括傅里葉變換的振幅和相位。72.使用傅里葉變換產(chǎn)用的2種方法：1球面波照明方式2球面波照射全息圖。73?準(zhǔn)傅里葉變換全息圖：傅里葉變換全息圖的透過完全相同，并且球面參考波的二次相位因子抵消了物體頻譜的相位彎曲。盡管到達(dá)全息圖平面的物光場不是物體準(zhǔn)確的傅里葉變換，但由于參考光波的相位被補償，我們?nèi)匀荒艿玫轿矬w的傅里葉全息圖。74無透鏡傅里葉變換全息圖：參考光束是從和物體共面的一個點發(fā)出的一個球面波，用這種特殊光路所記錄的全息圖。75?無透視傅里葉變換全息圖：對于這種特殊記錄光路，物點坐標(biāo)和全息圖上的空間頻率之間具有一一對應(yīng)關(guān)系。這樣一種變換關(guān)系是傅里葉變換運算的特征，但沒有用變換透鏡就完成了，所以成為76像全息的主要特點：是可以用擴展的白光光源照明再現(xiàn)，因此，廣泛用于全息顯示。77.再現(xiàn)光源光譜寬度的影響：任一全息圖都可以是許多具有波帶片結(jié)構(gòu)的基元全息圖的疊加，當(dāng)用白光照明再現(xiàn)時，再現(xiàn)光的方向因波長而異，再現(xiàn)像點的位置也隨波長而變化，其變化量取決于物體到全息圖平面的位置，這是因為，用白光再現(xiàn)一張普通的離軸全息圖時，由于記錄的波帶片是離軸部分的，條紋間距離小，有高的色散，從而使像模糊，像全息記錄的是波帶片的中心部分，而波帶片的這一部分條紋間距較大，色散大大減小。當(dāng)物體嚴(yán)格位于全息圖平面上時，再現(xiàn)像也位于全息圖平面上，表現(xiàn)為消色差，它不隨照明波長而改變。當(dāng)照明光源方向改變時，像的位置也不變，只是像的顏色有所變化，而物體上遠(yuǎn)離全息圖的那部分，其像也遠(yuǎn)離全息圖，這些像點有色差并使像模糊。78?色模糊：對于像全息，再現(xiàn)光源的光譜寬度對像清晰程度仍然是有影響的，因為實際上總不能使物上所有點均能滿足【Z】為很小。這時一個物點不是對應(yīng)一個像點，而是對應(yīng)一個線段。這種由于波長的不同而產(chǎn)生的像的擴散叫做像的色模糊。79?彩虹全息和像全息的異同點：同：彩虹全息和像全息一樣，也可以用白光照明再現(xiàn)。異：像全息的記錄要求成像光束的像面與記錄干板的距離非常小，而彩虹全息沒有這種限制。80?彩虹全息：是利用記錄時在光路的適當(dāng)位置加夾縫，再現(xiàn)時同時再現(xiàn)狹縫像,觀察再現(xiàn)像時將受到狹縫再現(xiàn)像的限制，當(dāng)用白光照明再現(xiàn)時，對不同顏色的光,狹縫和物體的再現(xiàn)位置都不同，在不同位置將看到不同的像，顏色的排列順序相同，猶如彩虹一樣，因此這種全息技術(shù)稱為彩虹全息。81?二步彩虹全息的優(yōu)點：是視場大，缺點是斑紋噪聲大。82.彩虹全息圖的本質(zhì)：要在觀察者與物體再現(xiàn)像之間形成一個狹縫像，使觀察者通過狹縫看物體，以實現(xiàn)白光再現(xiàn)。83?吸收全息圖：照明光波通過全息圖時，僅僅是振幅被調(diào)制，可稱之為振幅全息圖。84?相位全息圖：照明光波通過全息圖時，受到均勻吸收，僅僅是相位被限制。85.相位全息圖的制作可分為兩種類型：一種是記錄物質(zhì)的厚度改變，折射率不變，稱為表面浮雕型。制作這種表面浮雕型最簡單的方法，是將銀鹽干板制成的振幅全息圖經(jīng)過漂白工藝而成。一種類型是物質(zhì)厚度不變，折射率改變，稱為折射率型，它是利用氧化劑將金屬銀氧化為透明銀鹽，其折射率與明膠不同，記錄介質(zhì)內(nèi)折射率隨曝光量變化，這樣就得到了折射率型相位全息圖。86?模壓全息術(shù)：70年代提出的用模壓方法復(fù)制全息圖的以下新技術(shù)，模壓全息與凸版印刷術(shù)類似，所以又稱之為全息印刷術(shù)。87?模壓全息圖的制作：三個階段，白光再現(xiàn)浮雕型全息圖的制作、電鑄金屬模板和模壓復(fù)制。88?電鑄步驟：第一步是鑄前清洗。第二步是進(jìn)行敏化或活化處理。第三步是制作化學(xué)鍍層。第四步是電鑄。89.模壓：也稱壓印，即在一定壓力和溫度下，利用專用模壓機將鎳板上的全息干涉條紋印刷到聚氯乙烯等熱塑料薄膜上以制成模壓全息圖。90?體積全息圖可分為兩種：一種是當(dāng)物光和參考光在記錄介質(zhì)的同一側(cè)入射,得到透鏡全息圖，再現(xiàn)時由照明光的透射光成像。一種是物光和參考光從記錄介質(zhì)的兩側(cè)入射，得到反射體積全息圖，再現(xiàn)時由照明光的反射光成像。91?最常用的全息干涉方法：是單次曝光法，二次曝光法和時間平均法。92?二次曝光法：是通過二次曝光將標(biāo)準(zhǔn)物光波前和變形后的物光波前，按不同時刻記錄在同一張全息圖上，再現(xiàn)時，通過兩個波面之間的干涉條紋了解波面的變化，從而分析兩次曝光之間物體的變形。93?單次曝光法：是通過一次曝光把初始物光波面記錄在全息圖上，底片經(jīng)處理后用變形的物光波面和參考同時照射全息圖，參考光可以再現(xiàn)初始物光波面，這個初始物光波面與直接透過全息圖的變形后的物光波面相干涉，產(chǎn)生干涉條紋，這樣人們可以通過觀察干涉條紋的連續(xù)變化，分析整個變形過程。光學(xué)全息圖：直接用于光學(xué)干涉法在記錄物光波和參考光波疊加后形成的干涉圖樣。計算機全息圖：利用計算機，并通過計算機控制繪圖儀或其他記錄裝置將模擬的干涉圖樣繪制和復(fù)制在透明膠片上，這種由計算機合成的全息圖稱為計算機全息圖。計算全息的分類：第一種分類法：根據(jù)物體（指物體的坐標(biāo)位置）和記錄平面（指計算全息平面的坐標(biāo)位置）的相對位置不同，分為計算傅里葉變換全息、計算像全息和計算菲涅耳全息第二種分類法：根據(jù)全息透過率函數(shù)的性質(zhì)，可分為振幅型和相位型第三種分類法：根據(jù)全息圖制作時所采用的編碼技術(shù)，也就是待記錄的光波復(fù)振幅分布到全息圖透過率函數(shù)的轉(zhuǎn)換方式，大致可分為迂回相位型計算全息圖、修正型離軸參考光計算全息、相息圖和計算全息干涉圖等3?計算機全息圖和光學(xué)全息圖的同異點：同計算機全息圖和光學(xué)全息圖一樣，可以用官學(xué)方法再現(xiàn)出物光波；異兩者有本質(zhì)的差別，光學(xué)全息圖唯有實際物體存在時才能制作，而計算機全息圖的合成中，只要在計算機中輸入實際物體或虛構(gòu)物體的數(shù)學(xué)模型就行了。4.計算全息的發(fā)展受到兩個不同因數(shù)的刺激：一個是全息學(xué)的發(fā)展處于極盛時期，另一個是電子計算機控制繪圖剛開始普及。5?計算機主要應(yīng)用范圍：1二維和三維物體像的顯示；2在官學(xué)信息處理中用計算全息制作各種空間濾波器；3長身忒叮坡面用于全息干涉計量；4激光掃描；5數(shù)據(jù)存儲。

6?計算全息圖的制作和再現(xiàn)過程主要分為以下幾個步驟：抽樣、計算、編碼、成圖、再現(xiàn)。7?計算全息的優(yōu)點：最主要的就是可以記錄物理上不存在的實物，只要知道該物體的數(shù)學(xué)表達(dá)式就可能用計算全息記錄下這個物體的光波，并再現(xiàn)該物體的像。8?抽樣值來表示：官學(xué)圖像信息往往具有連續(xù)分布的特點，而數(shù)字計算機所處理的信息卻表現(xiàn)為有有序列的形式。在實現(xiàn)信息記錄、存儲、發(fā)送和處理時，猶豫物理器件有限的信息容量，一個連續(xù)函數(shù)也常常用他的一個離散點集上的函數(shù)值。9?能由抽樣值還原原函數(shù)的條件：1f（x,y）是限帶函數(shù)，帶寬為2B和2B；2在x和y方向抽樣點最大允許間隔為命和。TOC\o"1-5"\h\zx和y方向抽樣點最大允許間隔為命和。x y10?奈魁斯特抽煙定理：一個有限帶寬的函數(shù)，它沒有頻率在B和B以上的頻譜x y分量，則該函數(shù)可以由一系列間隔小于和命的抽樣值唯一地確定。x y11?抽樣函數(shù)復(fù)原原函數(shù)有兩天途徑：頻域濾波和空域內(nèi)插。12?計算全息中必須考慮兩個問題：首先，物函數(shù)經(jīng)過抽樣輸入計算機進(jìn)行計算和編碼時，抽樣間隔應(yīng)滿足抽樣定理的條件，以避免出現(xiàn)頻譜混疊；其次，計算全息圖的再現(xiàn)過程應(yīng)選擇合適的空間濾波器，這樣才能恢復(fù)所需要的波前。13?光學(xué)圖像在官學(xué)一起種的傳遞受到兩方面的限制：1孔徑光闌當(dāng)?shù)袅顺^截止頻率的高頻信息；2視場光闌限制了視場意外的物空間。14.通信系統(tǒng)中的三種脈沖調(diào)制方式：脈沖幅度調(diào)制（PAM）,脈沖寬度調(diào)制（PWM），脈沖位置調(diào)制（PPM）。后兩種調(diào)制方式使信號二值化，具有很強的抗干擾和抗噪聲的能力。15.真服和相位采用兩種方式：空間脈沖寬度和空間脈沖位置調(diào)制。16?計算機全息分類：1第一種分類法（1）計算傅里葉變換全息（2）計算像全息（3）計算菲涅耳全息；2第二種分類法根據(jù)全息透過率函數(shù)的性質(zhì)，可分為振幅型和相位型；3第三種分類法根據(jù)全息圖制作是采用的編碼技術(shù)，大致可分為與會相位型計算全息圖、修正型離軸參考光計算全息圖、相息圖和計算全息干涉圖。計算全息三種分類的關(guān)系：計算全息分類方法是從三個不同的角度考慮的。三種分類方法既有區(qū)別，又通過一個具體的計算全息圖的制作過程而相互聯(lián)系。計算全息的編碼：將二維復(fù)振幅分布變換為全息圖的二維透過率函數(shù)分布的過程，稱為計算全息的編碼。復(fù)值函數(shù)變換為實值非負(fù)函數(shù)的編碼方法分為兩類：第一種方法是把一個復(fù)值函數(shù)表示為兩個實值非負(fù)函數(shù)；第二種方法是仿照光學(xué)全息的辦法，通過物光波和參考光波的干涉產(chǎn)生干涉條紋的強度分布，車位實值非負(fù)函數(shù)。20?迂回相位編碼方法：1羅曼型2四級迂回相位法3三階迂回相位法。21?迂回編碼方法：用抽樣單元舉行開孔的兩個結(jié)構(gòu)參數(shù)，分別編碼樣點處光波復(fù)振幅的振幅相位。22?二元脈沖密度的編碼：是計算全息的另一種編碼方法。于修正離軸參考光的方法相類似。23?復(fù)數(shù)波面進(jìn)行編碼的兩中方法：一種是迂回相位編碼方法，直接對抽樣點上復(fù)數(shù)波面的振幅和相位進(jìn)行編碼；另一種是修正離軸參考光編碼方式，將全息函數(shù)照成實得非負(fù)函數(shù)，從而只對振幅進(jìn)行編碼。編碼的目的：將離散的復(fù)值函數(shù)F(m,n)轉(zhuǎn)換成實得非負(fù)值函數(shù)。相位誤差的校正辦法：用孔徑唯一出的實際相位來確定孔徑的位置，也就是說，矩形孔徑中心的便宜量要正比于距孔中心處的實際相位值。計算像面全息與計算傅里葉變換全息不同之處：在于記錄的復(fù)數(shù)波面是物波函數(shù)本身，或是物波的像場分布。光學(xué)全息圖本質(zhì)：物光和參考光干涉的記錄。計算全息干涉圖：計算機制作全息圖的方法更適合于制作具有二元透過率的干涉條紋圖。29?相息圖于計算全息圖的區(qū)別：1相息圖只是記錄物光波的相位，而把物光波的振幅當(dāng)做常數(shù)；2記錄坡面相位信息的方法不同，一般計算機全息將光波信息轉(zhuǎn)化為全息圖的透過率變化或干涉圖形而記錄在膠片上，相息圖卻是將光波的相位信息以浮雕形式記錄在膠片上。30?相息圖的最大優(yōu)點：衍射率特別高。他在原理上可以看成是由計算機控制制作的復(fù)雜透鏡，照明相息圖后僅生單一的波面，沒有共軛像或多余的衍射級次。31?計算機全息的幾種物理解釋：1光譜學(xué)家的解釋：光柵是一種重要的色散元件，具有很高的分辨率；2物理學(xué)家的解釋：從物理角度看，計算機全息實現(xiàn)一種附屬波面變換;3天線工程師的解釋：將計算全息圖看成一種天線的陣列；4通訊工程師的解釋：應(yīng)用通訊中的調(diào)制理論來解釋計算全息圖。32?微光學(xué)發(fā)展的兩個只要分支：1基于折射原理的梯度折射率的光學(xué)；2基于衍射原理的二元光學(xué)。33?二元光學(xué)：基于波面衍射原理，利用計算機輔助設(shè)計和超大規(guī)模集成(VLSI)電路制作工藝，在基于刻蝕產(chǎn)生兩個或多個臺階深度的浮點結(jié)構(gòu)，形成純相位、同軸再現(xiàn)、具有極高衍射效率的一類延續(xù)和光學(xué)元件。34?二元光學(xué)元件明顯優(yōu)點：體積小、重量輕、容易復(fù)制。35?二元光學(xué)元件獨特的功能和特點：1高衍射效率；2獨特的色散性能；3更多的設(shè)計自由度；4寬廣的材料可選性；5特殊的光學(xué)功能。36.光學(xué)元件的作用：從本質(zhì)上講可以說是為了實現(xiàn)所希望的波面轉(zhuǎn)變。37?二元光學(xué)元件的設(shè)計理論通常分為兩類：1標(biāo)量衍射理論；2矢量衍射理論。38.二元光學(xué)元件：用大規(guī)模的集成電路的光刻技術(shù)加工而成的二元化器件。39?二元光學(xué)元件加工技術(shù)：主要由掩膜制作技術(shù)，圖形曝光技術(shù)和圖形蝕刻技術(shù)組成。40.二元掩膜：通過對掩膜片基上的感光膠片進(jìn)行有控制的曝光和顯影獲得、41?光刻：圖形曝光和圖形蝕刻。42.莫爾條紋：當(dāng)兩塊薄的絲綢織物疊在一起時，可以看到一種不規(guī)則的花紋，后來人們將兩組條紋疊加在一起所產(chǎn)生的圖形稱為莫爾條紋。43?等和條紋和等差條紋的特點：1?如果兩塊光柵同時移動，并且保持m1和m2的變化速度相同，即單位時間內(nèi)移過的條紋數(shù)相同，等和條紋以2倍的速度運動，而等差條紋將保持不動。2?如果兩個光柵之一移動，則等和條紋和等差條紋均發(fā)生移動，而且這種移動是完全同步的。44??謂徑向圓盤光柵：刻線是以圓心為中心的輻射狀光柵，刻線數(shù)通常為360倍數(shù)，相鄰兩刻線之間的夾角稱為柵角r45?莫爾輪廓的基本原理：是利用一個基準(zhǔn)光柵與投影到三維物體表面上并受表面咼度調(diào)制的變形光柵疊合形成莫爾條紋。46?陰影莫爾法：是一種簡便的三維面形測量方法，能直接觀察到物體表面的等高線分布。缺點、有些局限性。被測物體必須放置基準(zhǔn)光柵，這在物體不大時是不現(xiàn)實的，當(dāng)物體很大時，制作大尺寸的基準(zhǔn)光柵就比較困難。為了提高測量精度，必須減小柵距，而陰影光柵的形成是基于光線直線傳播的假定而忽略了光柵的衍射，柵距越小衍射越大。47?投影莫爾法的優(yōu)點：陰影莫爾法比較，投影莫爾法具有較大的靈活性。改變投影和成像物鏡的放大率，可以適應(yīng)較大物體的測量。對于較小的物體，也可以采用縮小投影的辦法，既可以提高測量靈敏度，又可以控制衍射現(xiàn)象對測量的影響。48?掃描莫爾：成像系統(tǒng)中不用第二塊基準(zhǔn)光柵去觀察，而像電視掃描一樣用電子的辦法形成觀察的基準(zhǔn)光柵。49?阿貝成像理論：第一步是入射光場經(jīng)物平面P發(fā)生夫瑯禾費衍射，在透鏡后焦面P2上形成一系列衍射斑;第二步是個衍射斑作為新的次波源發(fā)出球面次波，在像面上互相疊加，形成物體的像。50?4f系統(tǒng)應(yīng)用：傅里葉分析的手段討論空間濾波過程，以便更透徹地了解改變系統(tǒng)透射頻譜對像結(jié)構(gòu)的影響。51..空間濾波系統(tǒng)：完成從空域到頻域，又從頻域還原到空域的兩次傅里葉變換，以及在頻域的乘法運算?？臻g濾波器：位于空間頻率平面上的一種模片，它改變輸入信息的空間頻率，從而實現(xiàn)對輸入信息的某種變換空間濾波器可分為：1、二元振幅濾波器2、振幅濾波器3、相位濾波器4、復(fù)數(shù)濾波器??傅里葉變換的性質(zhì)蘊含光波的衍射，借助透鏡的作用可以方便的利用存在于衍射中的傅里葉變換性質(zhì)。??系統(tǒng)應(yīng)包括傅里葉變換的物理實體，即光學(xué)透鏡，以及具有與空域和頻域相對應(yīng)輸入，輸出和頻譜平面，頻域上的法運算是通過在頻譜上放置所需要的濾波器來完成。54.4f系統(tǒng)：兩次傅里葉變換的任務(wù)各由一個透鏡承擔(dān)，兩個透鏡之間的距離是兩個透鏡的焦距之和，系統(tǒng)的垂軸放大率等于兩個透鏡焦距比。為簡單起見，常取兩者焦距相等，于是輸入頻到輸出平之間，各元件相距f，這種系統(tǒng)簡稱4f系統(tǒng)。55??空間濾波器：位于空間頻率平面上的一個模片，它改變輸入信息的空間頻譜，從而實現(xiàn)的某種變化。56??空間濾波器有以下集中分類：1二元振幅濾波器；2振幅濾波器；3相位濾波器；4復(fù)數(shù)濾波器。57?二元振幅濾波器作用的頻率范圍分為：1低通濾波器；2高通濾波器；3帶寬濾波器；4方向濾波器。58??振幅濾波器：盡改變各頻率成分的相對振幅分布，而不改變其相位分布。59?相位濾波器：只改變空間頻率的相位，不改變它的振幅。復(fù)數(shù)濾波器：對各種頻率成分的振幅和相位都同時起調(diào)制作用，濾波函數(shù)是復(fù)函數(shù)。幅相變換：利用相位濾波器將物體的相位變化轉(zhuǎn)換成可以觀察到的光的強弱變化。62?漸暈：傅里葉透鏡的有限孔徑對于物面空間頻率成分傳播的限制。63?信息容量：可由系統(tǒng)的頻帶寬度與單頻線寬之比來估算。64.單頻線寬：由于各種原因系統(tǒng)記錄或傳播的總不可能是理想的單頻信息，而是由一定線寬的準(zhǔn)單頻信息。SW大，即J大：信息系統(tǒng)的觀點來看，表示傳遞的信息量大；從成像系統(tǒng)觀點來看，表示視場大或分辨率高；從光能系統(tǒng)的觀點來看，表示傳遞的光能大。65?為了克服普通成像透鏡完成準(zhǔn)備傅里葉變換所受到的限制，必須專門設(shè)計一種所謂傅里葉變化透鏡，它具有完成準(zhǔn)確傅里葉變換的功能。為了保證頻譜的準(zhǔn)確分布，必須讓傅里葉變換透鏡能產(chǎn)生一個與譜點非線性誤差大小相等符號相反的畸變值。視場光闌，與此對應(yīng)的兩種處理方法：1、設(shè)物在無窮遠(yuǎn)，孔徑光闌在前焦面，出瞳在像方無窮遠(yuǎn)，屏譜面為視場光闌，對單色像差來說，在頻譜面要消球差，彗差，像散和場曲。2、設(shè)物在前焦面、孔徑光闌在后焦面，入瞳在物方無窮遠(yuǎn)輸入面為視場光闌，對輸入面要消光瞳球差和光瞳彗差。第九章光學(xué)信息處理通常有兩種分類：1?從物像關(guān)系或者輸入和輸出的關(guān)系來說,可分為線性處理與非線性處理，空間不變也空間變處理；2?從所有使用光源的空間和時間相干性來說，可分為相干光處理、干光處理和白光光學(xué)處理。采用空域編碼方法的目的：使圖像和與圖像差的信息分別受到光柵零頻和較高頻率的調(diào)制，在空間域上實現(xiàn)了和、差信息的信息分離，因此通過頻域濾波，可以單獨提取圖像A和B的差異。匹配：實質(zhì)上是在頻域?qū)斎胄盘栴l譜的相位補償，形成平面相位分布，匹配空間濾波器在光學(xué)特征識別問題中起著重要作用，即可以根據(jù)輸出平面是否出現(xiàn)自相關(guān)峰值以及它的位置，判斷輸入信號中是否存在待識別信號及其在輸入平面上的位置。67.圖像識別：指檢測和判斷圖像中是否包含某一特定信息的圖像。68?匹配濾波器組，可以采用兩種方法：一種方法是綜合處N個分離的全息濾波器，而將輸入依次加到每個濾波器上，一種方法是把整個濾波器組綜合在一個單獨頻率平面模片上。聯(lián)合變換相關(guān)器用于指紋和漢字手寫的實時識別：一種采用鐵電液晶空間光調(diào)制器作為輸入和聯(lián)合譜記錄的實時光學(xué)聯(lián)合變換相關(guān)器，可對粒子的位移和速度進(jìn)行測量。一種是研究了采用二元空間光調(diào)制器的聯(lián)合變換相關(guān)器，以及消色差白光聯(lián)合變換相關(guān)器。半色調(diào)網(wǎng)屏：是印刷工業(yè)圖像復(fù)制過程中常見的一種元件，最初這種網(wǎng)屏的平均透過率約為1/2，故稱為半色調(diào)網(wǎng)屏。70?消模糊：如果在相干光學(xué)濾波系統(tǒng)中，從頻譜平面對系統(tǒng)傳遞函數(shù)作適當(dāng)補償，將在輸出平面上得到清晰像。濾波器的制作可分為兩步進(jìn)行：1、制作He*濾波器，2/、制