第七章傅立叶光学的空间频谱与空间滤波实验(编辑修改稿)

第七章傅立叶光学的空间频谱与空间滤波实验(编辑修改稿)内容摘要：

贝成像理论实验 频谱面上的衍射点如图所示。 在频谱 面上放置可调狭缝或滤波器，使通过的衍射点按照下面的要求通过。 （）全部； （ 3） 零级 （ 4） 零级和 177。 1 级 （ 5） 零级和 177。 2 级 （ 6） 除零级外 分别记录像面特点和条纹的间距，并且作出定性解释。 可以通过 CCD 在监视器沙锅观察滤波横批的图象 阿贝 波特实验 （ 1） 光路不变，将一维光栅的物换成二维正交光栅，在频谱面上可以观察到二维分立的光点阵（ 频谱），像面上可以看到放大了的正交光栅像，测出像面上的网格间距。 （ 2） 在频谱面放上可以旋转的光阑（方向滤波器），在下述情况： （）只让光轴上水平的一行频谱分量通过； （）只让光轴上垂直的一行频谱分量通 过 （）只让光轴上 450的一行频谱分量通过 记录像面上的图象变化、像面上的条纹间距，并作出适当的解释。 将观察到的现象、数据填入下表中 高低通滤波 图中（）为低通滤波器（）为高通滤波器（）带通滤波器。 低通滤波器的作用是滤掉高频成分，仅让靠近零级的 低频成分通过。 它可以用来滤掉高频噪声，例如滤掉有网格照片中的网状结构。 高通滤波器是一个中心不透光的小光屏，它可以用来滤掉低频成分而容许高频成分通过，可用于突出像的边沿部分或者实现像的衬度的反转。 带通滤波器 可以让某些需要的频谱分量通过，其余的被滤掉，可以用于消除噪 音 （ 1.）低通滤波器 将正交光栅与一个透明的“光”字重叠放在物平面上，光栅为 1215 条 /毫米，而字的笔画粗细为毫米数量级，放大像如图，所示，通过透镜成像在像平面上，由于网格为一周期性的空间函数，它的频谱是有规律排列的分立点阵，而字迹是一个非周期性的低频信号，它的频谱是连续的将一个可变圆孔光阑放在频谱面上，逐步缩小光阑，直到像上不在有网格，但字迹仍然保留下来。 （ 2.）高通滤波器 将一漏光“ +”字板作为物，可在像面上观察到物的像，见图，在频谱面上放一圆屏光阑挡住谱面的中心部分，观察并记录像面上的图象变化。 第八章 θ 调制法空间假彩色编码以及卷积定律的光学模拟 黑白图象记录的信息可用图象的密度分布来表示，密度又称为黑度或灰度。 人眼对灰度的分辨能力很低，容易漏检灰度很小的信息，但对色彩的分辨能力却很高。 例如人眼对灰度变化层次最 多只能分辨出 1520 个等级，而对颜色的分辨则能够达到上白个层次。 进行假彩色编码就是通过光学手段对一张黑白底片中不同的黑白层次赋予不同的颜色，易于人眼识别。 假彩色编码还可以用于卫星照片的分析研究，将卫星拍摄的黑白照片处理成为假彩色，可以用来分析地表结构，研究牧区草场退化和军事设施等。 通过实验掌握θ调制法空间假彩色编码的原理，并会用简单的二维黑白图象作为输入，利用θ调制法空间假彩色编码的方法得到彩色的输出像。 卷积本身的概念比较抽象，卷积运算比较复杂，通过实验演示两个函数的卷积结果，可以形象地显示出卷积的 过程和几何意义。 一、实验目的： 1. 通过实验掌握θ调制法空间假彩色编码的原理 ，利用θ调制法空。