光学信息处理 第六章 光学图像识别
- 格式:pptx
- 大小:3.18 MB
- 文档页数:80
绪论单元测试1.“信息光学”又称为 ____。
答案:第一章测试1.高斯函数的傅里叶变换是()A:B:C:D:答案:B2.函数的傅里叶变换是()。
A:B:C:D:答案:A3.某平面波的复振幅分布为,那么它在不同方向的空间频率,也就是复振幅分布的空间频谱为()。
A:,B:,答案:A4.圆域函数Circ(r)的傅里叶变换是。
()A:错B:对答案:B5.尺寸a×b 的不透明矩形屏,其透过率函数为rect(x/a)rect(y/b)。
()A:错B:对答案:A6.卷积是一种 ____,它的两个效应分别是_和_,两个函数f(x, y)和h(x, y)卷积的积分表达式为____。
答案:7.什么是线性空不变系统的本征函数?答案:8.基元函数是不能再进行分解的基本函数单元,光学系统中常用的三种基元函数分别是什么?答案:第二章测试1.在衍射现象中,当衍射孔径越小,中央亮斑就____。
答案:2.点光源发出的球面波的等相位面为_,平行平面波的等相位面为_。
答案:3.平面波角谱理论中,菲涅耳近似的实质是用_来代替球面的子波;夫琅和费近似实质是用_来代替球面子波。
答案:4.你认为能否获得理想的平行光束?为什么?答案:5.菲涅尔对惠更斯的波动光学理论表述主要有哪两方面的重要贡献?答案:6.已知一单色平面波的复振幅表达式为,请问该平面波在传播方向的空间频率以及在x,y,z方向的空间频率分别是什么?答案:第三章测试1.物体放在透镜()位置上时,透镜的像方焦面上才能得到物体准确的傅里叶频谱。
A:之后B:之前C:前表面D:前焦面答案:D2.衍射受限光学系统是指(),仅考虑光瞳产生的衍射限制的系统。
A:考虑像差的影响B:不考虑像差的影响答案:B3.相干传递函数是相干光学系统中()的傅里叶变换。
A:点扩散函数B:脉冲响应函数C:余弦函数D:复振幅函数答案:A4.()是实现对空间物体进行信息处理和变换的基本光路结构。
A:光学系统B:4f光路C:准直系统D:单透镜系统答案:D5.成像的本质是衍射光斑的叠加结果。
用于微小差异图像识别的光学差异相关方法作者:张轶焜来源:《新教育时代·教师版》2017年第46期摘要:在光学信息处理当中,光学图像识别是一个重要的内容,在识别跟踪地面、空中军事目标,机器人视觉,工业自动化等领域中,都有着重要的应用。
光学图像识别的实现方法,主要有光学神经网络、光学相关等。
在生物、医学、军事等领域的实际应用中,时常会遇到参考信号和需要识别信号之间,只具有微小差异,同时信号自身具有复杂的结构,因而无法利用传统方法解决。
对此,应研究可用于微小差异图像识别的光学差异相关方法,从而进一步提高其应用功能。
关键词:微小差异图像识别光学差异相关引言光是自然界一种重要的现象,光波携带物体信息进入人的研究,使人对周围事物形成视觉印象,让人类能够更好的认识世界。
光学和信息、通信理论的融合,产生了信息光学的概念,是以傅里叶光学理论为基础的一种重要实践。
光学信息处理的设计领域很广,指的是利用光学方法,变换处理输入的信息,包括光信息、声信号、电信号等。
光学信息处理的特点在于容量大、并行度高,随着科技的发展,相关理论日益成熟,在实际应用当中也得到了极大进展。
在光学信息处理中,光学图像识别十分重要,在很多方面都有着广泛的应用。
而用于微小差异图像识别的光学差异相关方法,则是其中的重点和难点,需要进一步深入研究。
一、光学图像识别的基本理论图像识别,指的是对图像中是否含有特定信息进行判断与检测,在光信息处理当中,光学图像识别占据着重要的位置。
例如,通过军事侦察照片,对特定目标、文字等加以识别;通过患者病理照片,准确识别癌细胞组织;通过大量指纹档案,检查出犯罪分子的指纹等。
图形识别器采用相关器,但其具有较明显的局限性,只能对两个完全相同的图形加以判断,但如果一个图形相对另一个图形转动一个角度,或二者具有不同比例,相关器也难以识别[1]。
分数傅里叶是其中一个重要的研究方向,相关研究主要包括了透镜设计、神经网络、相位恢复、空间变换性滤波等方面。
光学信息处理与图像识别研究一、引言光学信息处理是利用光学方法实现对信息的处理和转换的过程,其中图像处理是其中的一个重要分支。
近年来,随着光学技术的不断发展,光学信息处理和图像识别技术也得到了较大的进展。
本文就这方面的研究进行探讨和分析。
二、光学信息处理的基本原理光学信息处理是利用光学方法将信息传递过程中涉及到的问题技术和技巧称为光学信息处理技术。
光学信息处理的基本原理可以概括为:将信息通过光学方式传递到接收端,然后通过某些方法把其转化为电子或机械信号,使最终的信息得以处理。
为了实现光学信息处理的基本原理,需要借助一系列光学器件,在图像处理中,最常见的是光学滤波器。
三、图像处理的基本流程光学图像处理的基本流程包括采集和获取图像,进行图像预处理,然后对图像进行特征提取和图像分类,最后根据实际的需要对图像进行处理和展示。
图像处理的基本流程可以概括成以下几个步骤:1. 图像采集和获取采集和获取图像是图像处理的第一步。
采集和获取的图像需要满足一定的质量要求,如从光源角度,拍摄距离,曝光时间等方面考虑来尽可能保证图像的质量。
2. 图像预处理图像采集和获取的过程中,可能会有一些噪声,如光线过强或过弱、镜头失真等问题,需要对图像进行一定的预处理,如滤波处理、图像增强等。
3. 特征提取和图像分类提取图像的特征是对图像进行分类的重要步骤,图像的分类也是基于特征提取的,常见的特征提取算法有局部二值模式(LBP)、方向梯度直方图(HOG)等。
4. 图像处理和展示根据实际需求进行图像处理和展示,如图像的分割、识别、重建、增强、还原等等。
四、光学滤波器在图像处理中的应用光学滤波器是一种用于处理图像信号的光学器件。
其基本思想是将信号通过滤波器传递,达到消除干扰、削弱噪声和突出关键信息等目的。
在光学图像处理中,光学滤波器被广泛应用于多种领域,如军事目标识别、遥感图像处理、医疗图像处理、光子计算机等等。
五、光学信息处理和图像识别技术的应用光学信息处理和图像识别技术在现代科技领域得到了广泛的应用。
课题光学图像信息处理1.了解光学图像信息处理的基本理论和技术教学目的 2.掌握光的衍射、光学傅里叶变换、频谱分析及频谱滤波的原理和技术。
重难点 1.光具组各元件的共轴调节;2.傅里叶变换原理的理解。
教学方法讲授、讨论、实验演示相结合。
学时 3个学时一、前言光学信息处理技术是近20年多来发展起来的新的研究领域,在现代光学中占有重要的位置。
光学信息处理可完成对二维图像的识别、增强、恢复、传输、变换、频谱分析等。
从物理光学的角度,光学信息处理是基于傅里叶变换和光学频谱分析的综合技术,通过在空域对图像的调制或在频域对傅里叶频谱的调制,借助空间滤波的技术对光学信息进行处理。
二、实验仪器黑白胶片、白光光源、聚光镜、小孔滤波器、准直镜、黑白编码片框架、傅氏变换透镜、频谱滤波器、场镜、CCD彩色摄像机、彩色监视器、白屏等。
三、实验原理光学信息处理的理论基础是阿贝(Abbe)二次衍射成像理论和著名的阿贝-波特(Abbe-Porter)实验。
阿贝成像理论认为,物体通过透镜成像过程是物体发出的光波经物镜,在其后焦面上产生夫琅和费衍射的光场分布,即得到第一次衍射的像(物的傅里叶频谱);然后该衍射像作为新的波源,由它发出次波在像面上干涉而构成物体的像,称为第二次衍射成像,如图1所示。
进一步解释,物函数可以看作由许多不同空间频率的单频(基元)信息组成,夫琅和费衍射将不同空间频率信息按不同方向的衍射平面波输出,通过透镜后的不同方向的衍射平面波分别汇聚到焦平面上不同的位置,即形成物函数的傅里叶变换的频谱,频谱面上的光场分布与物函数(物的结构)密切相关。
不难证明,夫琅和费衍射过程就是傅里叶变换过程,而光学成像透镜即能完成傅立叶变换运算,称傅里叶变换透镜。
阿贝成像理论由阿贝-波特实验得到证明:物面采用正交光栅(网格状物),用平行单色光照明,在频谱面放置不同滤波器改变物的频谱结构,则在像面上可得到物的不同的像。
实验结果表明,像直接依赖频谱,只要改变频谱的组份,便能改变像。
《信息光学》课程标准一、课程概述(一)课程性质信息光学是光电信息科学与工程专业的专业学习领域必修课程,是校企合作开发的基于工作过程专业(理论)课的课程。
信息光学是近40多年迅速发展起来的一门新兴学科,它是在全息术、光学传递函数和激光的基础上,从传统的、经典的波动光学中脱颖而出的。
与其他形态的信号处理相比,光学信息处理具有高度并行、大容量的特点。
信息光学已渗透到科学技术的诸多领域,成为信息科学的重要分支,得到越来越广泛的应用。
(二)课程定位该课程在专业课程体系中属于光电信息科学的理论基础课程,旨在培养未来从事光信息处理和光全息技术人员的专业能力。
该课程使学生能够结合光学信息处理和光全息的相关知识,开拓理论用于实践的方法和创新思路,提高自身解决实际问题的能力。
前导课程:高等数学、普通物理学、物理光学和应用光学后续课程:光纤通信(三)课程设计思路旨在培养学生扎实的光信息理论知识,能够为将来成为高素质应用型光信息处理和光全息技术人才打下基础。
主要包括知识技能和职业应用技能:通过系统学习信息光学的傅立叶变换、基尔霍夫标量衍射理论,使学生掌握一定的光学成像和光学全息特性,空间滤波及光学处理的能力,并能具体运用到实际光学工程问题。
二、课程目标(一)课程工作任务目标本课程是光电信息科学与工程专业的主要专业课程之一,设置本课程的目的是让学生掌握信息光学的基本概念、基础理论及光信息处理的基本方法,了解光信息处理和光全息的发展近况和运用前景。
(二)职业能力目标突出基本职业能力和专业能力培养要求,使学生熟悉光信息处理和光全息的基本技术知识,能够针对具体的光信息工程问题进行分析,并设计和实施解决方案,为今后从事光信息方面的生产,科研和教学工作打下基础。
三、课程教学内容及学时安排(一)课程教学内容(二)学时安排表“学时分配”中,“其他”主要指看录像、现场参观、课堂讨论、习题等教学环节。
四、课程实施针对信息光学的课程特点和教学内容,以讲授法为引导与辅助,以角色扮演法、案例教学法、情境教学法和师生互动为主要内容,形成以学生为主、以教师为辅的教学模式。
光学信息处理、图像识别
佚名
【期刊名称】《中国光学》
【年(卷),期】2004(000)004
【摘要】介绍了一种以DSP和CPLD为核心的激光雷达图像采集系统,阐述了系统工作原理、系统结构和软硬件设计。
系统以TMS32oC5402DSP芯片作为系统控制和图像处理的核心,通过双口RAM接收激光雷达图像数据,用CPLD根据场、行、列、写雷达图像4个同步输人信号生成双口RAM的地址信号实现图像存【总页数】10页(P42-51)
【正文语种】中文
【中图分类】TN958
【相关文献】
1.光学信息处理、图像识别 [J], ;
2.信息光学光学信息处理、图像识别 [J], ;
3.信息光学光学信息处理、图像识别 [J], 无
4.光学信息处理、图像识别 [J], 无
5.信息光学光学信息处理、图像识别 [J], 无
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。