QQ咨询

2017《信息光学》期末复习

来源：南昌家教网 日期：2018/11/30

 

 

第1章 

 

重点

1、三种基元函数的定义以及在信息光学中的物理意义和作用。

2、卷积和相关的物理意义及运算，彼此的联系和区别。卷积运算的两个效应。

3、二维傅里叶正/逆变换的定义、诸定理及常用傅里叶变换对。

4、线性空间不变系统的特性。

5、奈奎斯特间隔（物理意义）；抽样定理。

 

思考题

  1. 如何理解δ函数是一个“广义函数”？
  2. 傅里叶逆变换在线性光学系统中的物理意义和作用是什么？
  3. 按照系统的定义，傅里叶变换算符可以看成是系统的变换算符，问：
  1. 这个系统是线性系统吗？
  2. 能否给出这个系统的传递函数？如果能，它是什么？如果不能，为什么？
  1. 线性空间不变特性为什么是每个理想成像系统必备的？
  2. 如何理解线性空间不变系统的本征函数？设在一线性系统上加一个余弦输入：    

在什么样的（充分）条件下，输出是一个空间频率与输入相同的实数值余弦函数？

6、如何利用梳状函数与矩形函数的卷积表示线光栅的透过率？

 

第2章

 

重点

  1. 空域与频域的基尔霍夫衍射规律。
  2. 角谱的概念和计算。
  3. 经简化后两类典型的衍射-菲涅尔衍射与夫琅禾费衍射。
  4. 一些典型孔径的夫琅禾费衍射花样的计算。

 

思考题

  1. 当一束截面很大的平行光束遇到一个小小的墨点，有人认为它无关大局，其影响可以忽略，后场基本上还是一束平行光。这个看法对吗？为什么？
  2. 在白光照明下夫琅禾费衍射的零级斑中心是什么颜色？零级斑的外层呈什么颜色？
  3. 你认为能否获得理想的平行光束？为什么？
  4. 如何理解孔径对频谱的展宽效应？
  5. 简要说明夫琅禾费衍射与菲涅尔衍射二者的联系与区别。

 

 

 

第3章

 

重点

  1. 薄透镜的位相调制作用、傅里叶变换性质和成像特性。
  2. 系统的脉冲响应函数和传递函数的物理意义。
  3. 衍射受限系统的相干传递函数和光学传递函数的概念和计算。调制传递函数和位相传递函数的概念；条纹对比度（可见度）的定义和计算。
  4. 光学系统截止频率的概念及计算。
  5. 相干光照明和非相干光照明下像复振幅分布和强度分布的计算。

 

思考题

  1. 从傅里叶光学的角度看，透镜的作用是什么？
  2. 如何利用透镜的傅里叶变换性质，来获得物光场的准确傅里叶频谱？（画出光路简图）
  3. 光学传递函数在处都等于1，这是为什么？光学传递函数的值可能大于1吗？如果光学系统真的实现了点物成点像，这时的光学传递函数怎样？
  4. 对理想成像系统而言，其输出光场U(x,y)与输入U0(x,y)间的关系在空域中和在频域中分别如何表示？
  5. 衍射受限相干成像系统的相干传递函数CTF和衍射受限非相干成像系统的光学传递函数OTF的物理意义和计算公式。对于同一衍射受限光学成像系统而言，其CTF和OTF之间有何联系和区别？

6、试证明下图中所有正透镜的焦距总是正的，而所有负透镜的焦距总是负的。

 

第6章

 

重点

  1. 空间滤波的傅里叶分析和计算。
  2. 阿贝二次成像理论
  3. 典型的空间频率滤波系统、空间滤波器结构类型。
  4. 了解Zernike相衬显微术。
  5. 了解图像相减和匹配滤波图像识别方法。

 

思考题

  1. 经空间滤波器改造了的频谱是否为像函数的空间频谱？试论证你的结论。

2、如下图所示，在激光束经过透镜L1汇聚的焦点上，放置针孔滤波器，可以消除因透镜粘附尘埃等引起的噪声，提供一个均匀的照明光波，试说明其原理。

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

3、在相干照明的4f系统中，如何实现两个函数f(x,y)和s(x,y)的卷积和相关运算？（画出系统光路简图并标出输入函数、滤波函数以及输出函数的位置和表达式）。

  1. 、匹配滤波相关器与联合变换相关器，二者在相关识别原理上有何异同？各有什么优缺点？

5、试讨论相干光学处理、非相干光学处理的特点和局限性。

6、光栅在光信息处理中有何作用？

 

编辑者：南昌家教（www.ncblsjj.com)