信息光学理论与应用 第3版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

信息光学理论与应用 第3版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 二维傅里叶分析1

1.1光学中常用的几种非初等函数1

1.1.1矩形函数1

1.1.2 sinc函数2

1.1.3阶跃函数3

1.1.4符号函数4

1.1.5三角形函数4

1.1.6高斯函数5

1.1.7圆域函数6

1.2 δ函数6

1.2.1 δ函数的定义6

1.2.2 δ函数的物理意义8

1.2.3 δ函数的性质8

1.2.4梳状函数11

1.3卷积12

1.3.1卷积概念的引入12

1.3.2卷积的定义13

1.3.3卷积的物理意义和几何意义13

1.3.4卷积的运算性质15

1.3.5卷积运算举例16

1.4相关19

1.4.1互相关19

1.4.2自相关20

1.4.3相关运算举例21

1.4.4有限功率函数的相关22

1.5傅里叶变换的基本概念23

1.5.1二维傅里叶变换的定义23

1.5.2存在条件23

1.5.3广义傅里叶变换24

1.5.4虚、实、奇、偶函数傅里叶变换的性质26

1.5.5傅里叶变换作为分解式27

1.6二维傅里叶变换的基本定理28

1.7傅里叶-贝塞尔变换31

1.7.1可分离变量函数的变换31

1.7.2具有圆对称的函数：傅里叶-贝塞尔变换33

1.8常用傅里叶变换对34

1.9线性系统与线性空间不变系统37

1.9.1系统的算符表示37

1.9.2线性系统的意义37

1.9.3脉冲响应函数与叠加积分38

1.9.4线性空间不变系统 传递函数39

1.9.5线性空间不变系统的本征函数40

1.9.6 LSI级联系统42

1.10二维采样定理43

1.10.1图像函数的采样表示法43

1.10.2奈奎斯特判据44

1.10.3原始函数的复原45

1.10.4空间-带宽积46

思考题47

习题48

本章参考文献50

第2章 标量衍射理论51

2.1引言51

2.2基尔霍夫衍射理论52

2.2.1数学预备知识52

2.2.2平面衍射屏的基尔霍夫衍射公式55

2.2.3菲涅耳-基尔霍夫衍射公式56

2.2.4衍射公式与叠加积分57

2.3衍射规律的频域表达式58

2.3.1衍射规律的频域描述58

2.3.2传播现象作为一种线性空间滤波器60

2.3.3衍射孔径对角谱的效应60

2.4菲涅耳衍射与夫琅和费衍射61

2.4.1初步的近似处理61

2.4.2菲涅耳近似62

2.4.3夫琅和费衍射63

2.4.4夫琅和费衍射与菲涅耳衍射的关系64

2.5夫琅和费衍射计算实例64

2.5.1矩孔和单缝的夫琅和费衍射65

2.5.2双缝的夫琅和费衍射66

2.5.3多缝的夫琅和费衍射67

2.5.4圆孔的夫琅和费衍射69

2.5.5圆环的夫琅和费衍射71

2.5.6正弦型振幅光栅的夫琅和费衍射72

2.5.7正弦型位相光栅的夫琅和费衍射74

2.6菲涅耳衍射计算实例76

2.6.1傅里叶成像76

2.6.2衍射屏被会聚球面波照明时的衍射78

2.6.3方孔的菲涅耳衍射79

2.7衍射的巴俾涅原理83

思考题85

习题85

本章参考文献89

第3章 光学成像系统的频率特性90

3.1透镜的傅里叶变换性质91

3.1.1薄透镜的位相调制作用91

3.1.2透镜的傅里叶变换性质93

3.1.3透镜孔径的影响95

3.2光学成像系统的一般分析98

3.2.1成像系统的普遍模型98

3.2.2衍射受限系统的点扩展函数99

3.2.3准单色光照明时物像关系分析101

3.3衍射受限相干成像系统的传递函数103

3.3.1相干传递函数的定义103

3.3.2相干传递函数与系统物理性质的联系104

3.3.3像差对系统传递函数的影响105

3.3.4相干传递函数计算举例105

3.4衍射受限非相干成像系统的传递函数107

3.4.1衍射受限系统的光学传递函数108

3.4.2 OTF与CTF的关系109

3.4.3光学传递函数的一般性质和意义110

3.4.4衍射受限系统OTF的计算112

3.4.5像差对OTF的影响114

3.5相干成像与非相干成像系统的比较117

思考题120

习题120

本章参考文献122

第4章 部分相干理论123

4.1光场相干性的一般概念123

4.1.1光源的空间相干性与光源线度123

4.1.2光源的时间相干性与光波频谱126

4.2互相干函数130

4.2.1解析信号——实多色场的复值表示130

4.2.2互相干函数与复相干度131

4.2.3互相干函数的谱表示133

4.2.4互相干函数与互相干度的测量134

4.3准单色光的干涉134

4.3.1准单色场的互强度和复相干度134

4.3.2准单色光的传播136

4.4范西特-泽尼克定理141

4.4.1范西特-泽尼克定理141

4.4.2均匀圆形光源的例子143

思考题145

习题146

本章参考文献147

第5章 光学全息照相148

5.1全息照相的基本原理148

5.1.1全息图的记录和重现148

5.1.2基本理论149

5.1.3全息照相的基本特点151

5.1.4全息图的类型151

5.2菲涅耳全息图152

5.2.1基元全息图的几何模型153

5.2.2点源全息图的记录和重现154

5.2.3几种特殊情况156

5.3全息记录介质158

5.3.1基本术语158

5.3.2全息记录介质的特性158

5.3.3几种常用的全息记录介质163

5.4全息照相装置及实验注意事项166

5.4.1全息照相所需的设备和元件166

5.4.2全息照相光路的布置169

5.5傅里叶变换全息图169

5.5.1傅里叶变换全息图的记录和重现169

5.5.2准傅里叶变换全息图171

5.5.3无透镜傅里叶变换全息图171

5.6像全息图 彩虹全息图173

5.6.1像全息图173

5.6.2彩虹全息图174

5.7体积全息图177

5.7.1透射体积全息图177

5.7.2反射全息图179

5.8数字全息图 计算全息图180

5.8.1数字全息图180

5.8.2计算全息图183

5.9模压全息图185

5.9.1全息图的模压复制185

5.9.2全息烫印箔186

5.9.3动态点阵全息图186

5.10全息照相的应用188

5.10.1全息显示188

5.10.2全息光学元件190

5.10.3全息信息存储192

思考题196

习题197

本章参考文献198

第6章 空间滤波200

6.1空间滤波的基本原理201

6.1.1阿贝成像理论201

6.1.2空间频谱分析系统202

6.1.3空间频率滤波系统204

6.1.4空间滤波的傅里叶分析206

6.2空间滤波器的结构类型和应用举例209

6.2.1空间滤波器结构类型209

6.2.2空间滤波器应用举例210

6.3暗场法与纹影法213

6.3.1暗场法213

6.3.2纹影法214

思考题216

习题217

本章参考文献219

第7章 相干光学处理220

7.1图像相减220

7.1.1正弦光栅法221

7.1.2全息照相法222

7.2匹配滤波与光学图像识别223

7.2.1空间匹配滤波器的意义223

7.2.2匹配滤波器的制作223

7.2.3利用匹配滤波器进行图像识别224

7.3用梅林变换作光学相关225

7.4用圆谐变换实现光学相关227

7.5联合变换相关器229

7.5.1联合变换相关器的识别原理229

7.5.2实时联合变换相关器230

7.6半色调网屏技术231

7.6.1半色调图片的制作231

7.6.2半色调网屏对图像的非线性处理232

7.6.3几种图像处理实例233

7.7其他相干光学处理234

7.7.1用逆滤波器消模糊234

7.7.2光学微分235

7.8空间光调制器237

7.8.1空间光调制器的意义和类型237

7.8.2液晶光阀238

7.8.3数字微反射镜器件242

思考题243

习题244

本章参考文献245

第8章 非相干光学处理247

8.1相干与非相干光学处理的比较247

8.2基于几何光学的非相干处理系统248

8.2.1图像乘积的积分运算248

8.2.2图像的相关和卷积249

8.2.3双极性信号的处理技术250

8.2.4利用散焦系统的非相干叠加积分251

8.3基于衍射的非相干处理——非相干频域综合252

8.3.1切趾术252

8.3.2沃耳特（Wolter）最小强度检出滤波器253

8.4白光信息处理254

8.4.1白光信息处理原理254

8.4.2实时假彩色编码技术256

8.4.3 θ调制技术259

8.5位相调制假彩色编码260

8.5.1光栅调制260

8.5.2漂白处理261

8.5.3滤波解调261

思考题263

习题263

本章参考文献264

第9章 信息光学在计量学中的应用265

9.1全息干涉计量的原理和基本方法265

9.1.1全息干涉计量的特点265

9.1.2二次曝光全息干涉术266

9.1.3实时全息干涉术267

9.1.4时间平均全息干涉术268

9.1.5动态全息干涉术270

9.2全息干涉图的数据处理方法271

9.2.1用二次曝光法测定三维位移场272

9.2.2测定刚体的微小转角与平动274

9.2.3测定物体的均匀应变276

9.2.4测定物体的微小振动279

9.3散斑效应及其基本统计特征280

9.3.1散斑的光强分布函数281

9.3.2散斑图的衬度285

9.3.3散斑的特征尺寸285

9.4二次曝光散斑图的记录和处理287

9.4.1二次曝光散斑图的记录287

9.4.2散斑图的处理方法287

9.4.3 用双散斑图系统测量空间位移289

9.4.4用散斑摄影研究位相物体291

9.4.5用时间平均散斑图分析振动293

9.5散斑干涉计量294

9.6面内云纹法的基本概念297

9.6.1云纹的由来297

9.6.2均匀线位移引起的云纹效应298

9.6.3纯转动产生的云纹效应299

9.6.4均匀线位移和纯转动并存时引起的云纹效应300

9.6.5云纹移动效应和线应变符号的判别302

9.6.6云纹图的记录光路302

9.6.7投影云纹法303

9.7衍射光栅云纹干涉法304

9.7.1闪耀光栅304

9.7.2面内位移的实时观测306

9.7.3差载面内位移308

9.7.4离面位移场的实时观测309

9.7.5三维位移导数场309

思考题311

习题312

本章参考文献312

第10章 信息光学在光通信中的应用314

10.1布喇格光纤光栅314

10.1.1光纤的基本结构314

10.1.2光纤中的色散317

10.1.3布喇格光纤光栅的记录方法318

10.1.4 FBG的应用320

10.2超短脉冲的整形322

10.2.1时间频率到空间频率的变换322

10.2.2脉冲整形系统323

10.2.3超短脉冲整形的应用324

10.3阵列波导光栅325

10.3.1阵列波导光栅的基本结构325

10.3.2阵列波导光栅的工作原理326

思考题327

习题327

本章参考文献328

附录1贝塞尔函数关系式表329

附录2计算全息图记录和重现的Matlab程序330