卡充纳(Cutrona)及其合作者对综合孔径雷达收集的数据用光学方法绘制高分辨率地 形图无疑是光学信息处理最杰出的应用。 Nhomakorabea
1963年，范德拉格特(Vander Lugt)用全息技术制作复空间滤波器。 1965年罗曼(A.W.Lohmann)和布劳恩(Brown)使用计算机及计算机控制的绘图仪制作 空间滤波器。
透射频谱对于像的结构的直接影响。假设光栅的透过率为
x 1 x x t x1 rect 1 comb 1 rect 1 a d d L
其中，a为缝宽，d为光栅常数，L为光栅沿x1方向的尺寸。
aL n an T fx sin c sin c L f x d d n d
2、分类：光学信息处理通常有两种分类方法
1）根据系统是否满足线性叠加性质，分为线性处理和非线性处理； 2）根据使用光源的时间和空间相干性分为相干光处理、非相干光处理和白光 处理。
1、引言
1.2 发展简史
1859年，佛科(Foucault)刀口检验 1873年，阿贝(E.Abbe)提出显微镜成像理论。 1893年和1906年，阿贝(E.Abbe) 和波特(Porter) 实验
在经L3变换成不同方向的平面波分量，在P3平面重新相干叠加，产生网
2、相干滤波的基本原理
像和系统传递的空间频谱之间存在着一一对应的关系。在频谱面上通过
狭缝、小孔等光阑改变透射的频谱，输出像的结构也将发生变化。
2、相干滤波的基本原理
2.2 空间滤波的傅里叶分析
为简单起见，以一维光栅物体为例进行傅立叶分析，以便了解改变系统

采用单位振幅平面波垂直照明，P2面上的光场分布正比于物体的频谱，即：
aL 1 1 a a sin c Lf x sin c sin c L f x sin c sin c L f x d d d d d

21世纪以来，伴随计算机技术和光电子技术以及CCD和CMOS光电成像器件的发展 ，高速、大容量、二维并行处理的光学信息处理和具有高度灵活性和非线性处理能 力的计算机数字处理相结合的光电混合处理显示出强大的优势。
1、引言
1.3 光学处理和数字处理的比较
1、光学处理是并行处理，处理系统是二维的，特别适用于对图像的快速和实时处 理；数字图像处理主要指计算机图像处理，它对数据的处理方式是逐点的、一维 的，原理上讲处理速度慢。 2、光学处理系统的信息处理容量大，运算速度快，系统结构简单，操作方便，可 实现一些二维信息处理，例如二维傅里叶变换、二维复函数的卷积和相关运算等。 3、光学信息处理的缺点主要是缺少灵活性。 因此，可以把光学处理和数字处理结合起来，取长补短，组成混合系统实现最佳 性能。
P3面输出光场分布为
g x3
F -1 T f x H f x
2、相干滤波的基本原理
2.1 阿贝—波特实验
其中，L1是准直透镜，L2和L3是傅里叶变换透镜，焦距均为f。P1、P2和P3分 别是物面、频谱面和像面，P3平面采用反射坐标系。
2、相干滤波的基本原理
若在物面放置细丝网格，用相干光源照明，各级衍射光在L2的后焦面P2
分离开，形成一些亮点，即物体的空间频谱（图a）； 格的像(图b)。
1935年，泽尼克提出相衬显微镜，是空间滤波早期最成功的应用。
1946年，杜弗论著《傅里叶变换及其在光学中的应用》。 20世纪50年代，艾里亚斯(Elias) 以及奥尼尔(O‘Neill)等的文章，“光学中的
空间滤波”。
1、引言

麦尔查(A.Marecha)等利用相干光空间滤波改善照片质量。 20世纪60年代，激光器诞生以及全息术的重大发展，使相干光处理进入蓬勃发展的 新时期。
其中，f x
x2 f
在P2面上放置不同的孔径光阑，作频域处理，将给出完全不同的输出像。
2、相干滤波的基本原理
1) 选择适当宽度的狭缝，仅让零级 谱通过，挡掉其余频率部分。 紧靠狭缝后的透射光场为
T fx H fx
aL sin c Lf x d
P3面输出光场分布为
本章主要内容 1、引言 2、相干滤波的基本原理 3、简单振幅和位相滤波的例子
4、光栅滤波器的应用
5、光学图像识别 6、图像复原 7、非相干光处理 8、白光信息处理
1、引言
1.1 什么是光学信息处理？
1、用光学方法实现对输入信息的各种变换和处理。 1）光信息，也可以是电信号或声信号，需要使用电光或声光转换器件，把它 们变为光信号，再输入光学系统处理。 2）用光学方法可以实现各种变换和处理，例如菲涅耳变换、傅里叶变换、卷 积运算，以及去噪、编码与解码等。
g x3
F -1 T f x H f x
a x rect 3 d L
T(fx)H(fx)=
2、相干滤波的基本原理
2)适当放宽狭缝，仅让零级和正、负 一级谱通过。 狭缝后的透射光场：
P3面输出光场分布为
g x3
F -1 T f x H f x
2 x3 a x a rect 3 1 2sin c cos d d d L

2、相干滤波的基本原理
3)采用双缝，仅让正、负二级谱通过。 狭缝后的透射光场：
2 2a T f x H f x aL sin c sin c L f x d d d 2 2a sin c sin c L f x d d