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1．光学信息处理概论1

目录1

1.1．光学信息处理的要素2

1.1.1．基本的处理2

1.1.2．信息的输入和输出8

1.2．光学信息处理的实际过程10

1.3．光学信息处理的相关技术13

1.3.1．电子计算机与光学信息处理13

1.3.2．电子学与光学信息处理15

2.1．相干系统18

2.1.1．光的相干性18

［辻内顺平］18

2．相干处理18

2.1.2．相干成象系统23

2.1.3．相干处理26

2.2．光学变换27

2.2.1．光的衍射和光学变换27

2.2.2．夫琅和费衍射31

2.2.3．夫琅和费衍射的性质36

2.2.4．夫琅和费衍射的应用42

2.2.5．菲涅耳衍射49

2.2.6．菲涅耳衍射的性质50

2.2.7．菲涅耳衍射的应用52

2.2.8．综合孔径法——侧视雷达象的处理54

2.3．物面上的处理60

2.3.1．和、差与微分61

2.3.2．积、商与调制63

2.4．频谱面上的处理65

2.4.1．和与差66

2.4.2．积、商与滤波69

2.4.3．相关与卷积97

2.4.4．编码变换107

［辻内顺平］114

3．非相干光学处理114

3.1．非相干成象系统114

3.2．非相干处理118

3.3．物面上的处理118

3.3.1．相关118

3.3.2．调制129

3.3．变换146

3.4．光瞳面上的处理150

3.4.1．一般的光学系统（不与滤波器并用的情况）152

3.4.2．光栅状滤波器154

3.4.3．沃耳特（Wolter）最小强度检出滤波器155

3.4.4．统计滤波器156

3.4.5．小棱镜滤波器158

3.4.6．相衍照片159

3.4.7．切趾术161

3.4.8．超分辨162

4.1．利用照相技术的处理164

4．利用照相技术及光电测光技术的处理164

［辻内顺平］164

4.2．利用荧光板的红外消光进行高通滤波171

4.3．利用光电测光和电子仪器的处理173

［辻内顺平］187

5．电子计算机在光学信息处理方面的应用187

5.1．利用电子计算机进行二维傅里叶变换及其在光学信息处理方面的应用189

5.1.1．离散傅里叶变换189

5.1.2．抽样定理193

5.1.3．离散傅里叶变换和抽样定理196

5.1.4．快速傅里叶变换的原理198

5.1.5．快速傅里叶变换计算法200

5.1.6．快速傅里叶变换法在光学问题上的应用207

5.2．电子计算机中光学信号的输入和处理象的显示210

5.2.1．抽样噪声和量化噪声210

5.2.2．图象信号的抽样问题213

5.2.3．光学信号的检测214

5.2.4．图象的输入和输出装置216

5.3．利用电子计算机进行空间频率滤波及图象修正219

5.3.1．透镜成象和空间频率滤波220

5.3.2．利用电子计算机进行空间频率滤波222

5.3.3．利用电子计算机进行空间频率滤波的例子224

5.3.4．滤波和图象修正228

5.3.5．利用电子计算机修正光学系统象差引起的不清晰象229

5.3.6．利用电子计算机修正象移照片233

5.3.7．最小均方误差和修正滤波器240

5.3.8．利用累积处理提高信噪比S/N247

5.4．通过非线性处理修正图象的对比度248

5.5．位移可变系统的图象处理（线性系统）253

5.6．系统的频带限制所造成的劣化象的修正（超分辨）259

5.7．电子计算机合成全息图265

5.7.1．取样全息图的合成265

5.7.2．三维全息图的合成277

5.7.3．利用电子计算机制作空间频率滤波器282

5.7.4．计算全息图重现象中频谱噪声的减轻283

5.8．相衍照片286

5.8.1．相衍照片的原理和计算方法287

5.8.2．三维相衍照片和离轴相衍照片290

5.8.3．位相失调292

5.8.4．相衍透镜294

5.9．利用电子计算机进行全息图的重现295

6.1．概述304

6．全息术304

［一冈芳树］304

6.2．全息术的原理306

6.2.1．物体光波波面的记录306

6.2.2．物体光波波面的重现309

6.2.3．盖柏全息术和利思全息术311

6.2.4．全息图的空间频谱315

6.2.5．漫射照明物体的全息图318

6.2.6．全息术的成象关系式和象差320

6.3.1．全息术的分类325

6.3．全息术的种类325

6.3.2．菲涅耳全息术328

6.3.3．夫琅和费全息术329

6.3.4．傅里叶变换全息术332

6.3.5．位相全息图334

6.3.6．体积全息术336

6.3.7．非相干全息术338

6.3.8．积分全息术和全息立体图341

6.3.9．光波以外其他波源的全息术344

6.4.1．全息图的成象作用346

6.4．全息图的作用346

6.4.2．全息图的滤波器作用350

6.5．全息术的应用354

6.5.1．立体重现354

6.5.2．二维实象的成象361

6.5.3．干涉计量362

6.5.4．图象处理366

6.5.5．存储器372

7.1．光学系统及光学装置381

7.1.1．光学系统的近轴成象381

［村田和美］381

7．输入、输出装置381

7.1.2．光学系统的成象性能383

7.1.3．光学元件385

7.1.4．光学信息处理装置的结构388

［村田和美］390

7.2．光源390

7.2.1．对光源性能的要求390

7.2.2．白光光源及单色光源391

7.2.3．激光器393

7.3.1．对感光材料性能的要求394

［村田和美］394

7.3．感光材料394

7.3.2．各种感光材料395

［村田和美］398

7.4．图象变换、增强和存储398

7.4.1．光电现象399

7.4.2．二次电子发射403

7.4.3．发光405

7.4.4．利用荧光板变换象的波长406

7.4.5．成象管的原理407

7.4.6．图象变换管409

7.4.7．图象增强管411

7.4.8．图象存储管411

［长谷川伸］414

7.5．图象信号输入装置414

7.5.1．输入装置的性能415

7.5.2．图象信号发生的原理417

7.5.3．摄象装置的一般性质420

7.5.4．析象管423

7.5.5．飞点扫描器424

7.5.6．光导型摄象管425

7.5.7．超正析象管428

7.5.8．微光摄象管429

7.5.9．信号存储管431

［长谷川伸］432

7.6．图象显示装置432

7.6.1．概述432

7.6.2．CRT显示装置的特性及其评价433

7.6.3．彩色显示装置451

7.6.4．特殊用途的CRT459

7.6.5．存储显示用的CRT464

7.6.6．其他显示装置466