数字图像处理学
第7章图像重建
（第二讲）
7．7 重建图像的显示
•图像重建的目的是对目标进行测量和观察，因此，重建图像中大量信息的直观显示是图像重建的任务之一。人只能观察某些物体的表面特性。早期，常用的三维实体显示装置是用时间序列描述第三维信息，即用二维显示方法显示三维附加信息。采用这种方法的主要问题是单个切片的总信息不能在一幅图像中显示，而是需要一个图像的序列。这种显示方法的直观性是很差的。
7．7．1 重建图像的显示
•如果一幅图像是的矩阵，每一个像素包含种可
能的灰度，图像的总比特数为：
MNT2要求图像显示的数目为：
TL2
•如果，，则，。
这样一来，每幅图像像素包含的最大信息为：160N10M327680T10010L
MLogHM22所以，具有1024级灰度的图像
每像素可包含10比特的信息量。
•由于像素之间的相关性，实际的信息量将比这
一最大信息量小得多。我们可以用计算每一像
素的水平直方图的方法估计在一幅图像中的一
阶熵，即：
iiiPPHM221log
•此外，我们还要考虑到分辨率N和每像素比特
数之间并不是线性关系，然而，某些心理视觉
资料表明对于相同的图像质量，M与N之间的
关系必须加以修正。同时，在重建图像的显示
方法中必须考虑人的视觉系统对灰度范围和精
确度的限制。
•尽管定量描述有些困难，但实验表明，在最好
的观察条件下，人类仅能分辨几十种灰度、几
千种不同的颜色和几秒的弧度，而大多数情况
下视觉条件都难于达到最佳条件，因此，人眼
能分辨的灰度级和颜色都是有限的。
7．7．2 单色显示
•实际应用中阴极射线管（CRT ）及液晶等
平板显示器是典型的输出设备。在图像显示中
的线性、量化、开窗口和增强（如平滑、锐化、
高通滤波）处理是提高显示质量的必要技术。
•线性处理是首先考虑的预处理技术。给定一幅
数字重建图像，数据和显示器灰度间具有非线
性特性，为了获得数据与灰度之间的线性关系，
必须考虑视觉条件和人的视觉系统。
C电声散射
电子-声子的散射决定内在载流子寿命。我们将定义它为超晶格。 量子将是这种情形：在无限大的屏蔽浓度中捕获到有限的收获。我们 写电子态与声子极化向量的超晶格结构，是对相应的重要情况和偏振 向量而言。由此产生的电子-声子耦合也可以归入相应的大多数的电 声了耦合常数中。详细讨论散装电声子耦合，可以在［21］找到。
C1形变潜在的机制
在刚性离子模型，电子-声子相互作用，由于形变的电势所造成
的品格振动在［22］
H十玄侖爭严7以一7）⑴
这儿S是指超晶格个体单元（sues） ,N是指超晶格个体单元的采样 总数，。是指在一个超品格个体单元中的不同离子，Mz和人密表示" 离子的数量和位置，创）（Ra）表示偏振化向量j型声子模式Ra的 位置，和匕描述前在相互影响的电子与离子Q。•则是正常模式,
协调的方式j ,其中以第二量化形式，
Q 0 =、 / --------- ( a + a )
2①@ q」 qj
Ge〃•是指频率的模式j。
我们扩大了超晶格的电子态（波矢k ）在布洛赫情形下如,心（厂） 是个例子，V表示和大部分相关。
瓦（厂）=工心（“也）％”（厂）
这儿心定义为在大多数情况下保持不变。这里g.,・指的是z组成的超
晶格倒数矢量。矩阵元的H" 之间的两个电子态与波向量k和F是
nj
Eg，3s7nD九 lq + g ②
这儿
% ⑷三J 〃3厂％（沪/,2）0心心）
这儿匕皿指的是°邙口离子或阴离子）的组成部分，偏振波矢量q 的大部分模式V和Mg〃总质量的绝大多数晶胞都在相应的大部分材 料中。当中的+（-）符号表示上述方程的声子吸收（释放）过程。注 意,在EQN
（3）中的Dv,v（q）仅仅是对于大多数材料的电声了耦合常 数而言。为光学声子中心附近区域D（q）的q近似为独立的。而对于声 学模式，D（q）是成正比的q,与相称常数被称为形变机制。
C2极性光散射 由
< 約 Hel_ph | k >=
北京交通大学光电子学期末复习整理
1影响光钎传输损耗的主要因素是什么？光纤损耗主要包括:吸收损耗、散射损耗。吸收损耗：在光纤中，对光吸收有贡献的主要是杂质吸收，本征吸收和原子缺陷吸收散射损耗：光在光纤中传播时，遇到了不均匀性或不连续造成的损耗。主要包括材料散射和光波导散射2自聚焦透镜自聚焦透镜又称梯度折射率透镜，是指其内部的折射率分布沿径逐渐减小的柱状透镜。在梯度性光波导中传输的光钎螺旋折线会聚于一点，就如一个能够自发汇聚的透镜。3光钎的模间色散与模内色散有什么不同？模内色散使指光频率不同而引起在介质传播中折射率不同和传播常数不同而引起的色散。模间色散是多模光纤中的一种弥散效应，是光纤不同传输模传播速度不同而造成的脉冲展宽。4光子效应指单个光子对产生的光电子直接作用的一类光电效应。对频率有选择性，可分为外光电效应和内光电效应。5光电转换定律告诉我们的信息光电探测器是将辐射能量转化为电流的器件，可以看做一个电流源；光电探测器是一个非线性器件 6影响光盘数据储存的因素激光波长和物镜数值孔径。 7为什么当两条波导相互靠近时光波会从其中一条转换到另一条？光线在波导内全反射时会产生传播常数β为虚数的消失场，当两条波导相互靠近时，两个波导产生的消失场发生重叠，引起光功率的交换，使光从一波导传到另一条。8HDT（主数字终端）\MIS（异质结势垒）\AC-PDP（交流等离子显示）\SCCD（表面沟道电荷耦合器件）\WDM（波分复用技术）FTTB（光钎到户）\CRT（阴极射线管）\LCD（液晶显示）8 CCD的电荷转移沟道有几种？它们结构和性能的差别是什么？有两种，是SCCD和BCCD，性能与差别：SCCD比BCCD处理信息量更大，制作方便，但效率低；BCCD比SCCD 电荷转移速率快，处理频率高；SCCD的转移载流子是少子，BCCD是多子。9光伏探测器在实际应用中有哪两种工作模式？画出其等效电路？光导工作模式和光伏工作模式。10光波导偏振器的作用，如何实现光波导偏振器？光波导偏振器能从光波导中选择某一偏振方向的光或从光波导中耦合出某一方向的光。为实现光波导偏振器，可在波导表面加一层金属膜。可改变TE，TM波的损耗系数和在金属表面的半波损失，使某一振动分量不能透出，出射光只有一个振动分量。11在AC-PDP中维持脉冲、书写脉冲、擦除脉冲的作用？书写脉冲：在一个单元中加入书写脉冲，超过该单位的燃点电压，这时单元将产生放电发光。擦除脉冲：在维持脉冲前加上擦除脉冲，产生一个弱电场，单元中产生一个反向电荷中和发光介质的电荷，但由于反向电荷积累不够，不会再次放电发光，从而转入熄火状态。维持脉冲：若想要维持单元的发光或熄火状态，只要引入一个维持脉冲，就能保持单元之前的状态。
基础电子学
电子学衍生于对电力的研究和应用，是工程学和应用物理学的领域。电力涉及力的产生，传输与使用金属导体。电子学利用电子不同的运动方式及通过供气材料，如硅与锗等半导体，其他设备如太阳能电池，LED，微波激射器，激光及微波管等实现。电子学应用于包括广播、雷达、电视、卫星系统传输，导航辅助设备系统，控制系统，空间探测设备，微型设备如电子表，许多电气设备和电脑等方面。
1.电子学的开端
电子学的历史始于20世纪，包括三个关键元素：真空管，晶体管和集成电路。
19世纪早期是理论和发明取得重大发展的时代。发现了红外线和紫外线。道尔顿在1808年提出了原子理论。在1840年之前就发现了热电效应、电解效应和光电效应。20年之间相继产生了工作在低压下的放电管，辉光放电，新型电池及早期的扩音器。因此，在1800—1875年之间，发现了基本的物理现象，电话，留声机，麦克风及扬声器等在实际应用中达到了极致。至于19世纪末期，无线电报，磁记录，阴极射线示波器等都被发明了。
20世纪早期也见证了现代电子技术的开端。1880年爱迪生发明了白炽灯成为现代电子领域的历史先驱者。他发现有微弱的电流从加热的灯丝流向真空管内附着的金属板。这就是众所周知的“爱迪生效应”。 如果使用了一个非电器的热源，注意到电池仅是必要的用来加热灯丝使电子移动。1904年，约翰利用爱迪生效应发明了二极管，李.德.佛列思特紧接着在1906年发明了三极管。这些真空管设备使电子能源控制的放大及传输成为可能。20世纪初真空管的引入使现代电子学快速成长。采用真空管让信号的控制成为可能，这是早期的电报电话电路不可能实现的，也是早期用高压电火花产生无线电波的发射机所不能实现的。
电子管首先应用于无线通信。Guglielmo Marconi于1896年开辟了无线电报的发展，于1901年实现了远距离广播交流。早期的收音机包括了无线电报（摩尔斯电码信号传输）或收音机电话（语音留言）。所有基于二极管和快速的发展都归功于一战期间军队的武力交流。早期的无线电广播发射机，电报机和电话利用高电压火花来产生电波和声音。真空管放大微弱的音频信号，并将这些信号叠加在无线电波上。1918年，Edwin Armstrong发明了超外差接收机，它可以在众多信号或信源中选择，还可接收远距离信号。于是无线广播在1920年得到空前发展。1920年至1935年只有调幅被使用，而Armstrong于1935年发明了调频。
