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信息光学重点总结

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1.什么是脉冲响应函数其物理意义是什么 脉 冲 响 应 函 数 (Impulse Response Function) 也 叫 点 扩 散 函 数 (Point-Spread Function),其表达式为:,表示在光学系统输入平面式位于点的单位脉冲(点光源),通过系统以后在输出平面上点得到的分布,它是输入输出平面上坐标的四元函数。脉冲响应函数表征光学成像系统的成像质量好坏,对于一般的成像系统,由于其存在相差且通光孔径有限,输入平面上的一点(有函数表示)通过系统后,在输出平面上不是形成一个像点,而是扩散成一个弥散的斑,这也就是为什么把脉冲响应函数称为点扩散函数的原因。换句话说,假如没有相差且通光孔径无限大(没有信息散失,物空间的信息完全传递到像空间),则在像平面上即得到和物平面上完全一样的点。2.什么是传递函数其物理意义是什么 在线性空间不变系统中,我们把系统的脉冲响应函数的傅里叶变换叫做该系统的传递函数,即:,它表示系统在频域中对信号的传递能力。传递函数和脉冲响应函数都是用来描述线性空间不变系统对输入信号的变换作用,两种方法是等效的。只不过脉冲响应函数是在空域中描述,而传递函数是在频域中对系统传递信号能力的描述。3.什么是线性系统什么是线性空间不变系统有哪些性质 若系统对一线性组合信号的响应等于单个响应的同样的线性组合,则该系统就是线性系 统 。 用 数 学 表 达 式 表 示 如 下 :, 其 中代表对系统的激励,代表系统相应的响应,是任意复常数。 线性空间不变系统是线性系统的一个子类,它表示若输入信号在空间发生了平移,则输出信号也发生相应的位置平移。对于成像系统来说,若物函数分布不变,仅在物平面上发生一位移,则对应的像函数形式不变,也只是在像平面上有一个相应的位移。线性空间不变系统的性质:(1)等晕性。,当点光源在物场中移动时,其像斑只改变位置,而不改变其函数形式。(2)脉冲响应函数即可完全描述线性空间不变系统的性质。 ,对于线性空间不变系统,输出函数可以表示为输入函数与系统脉冲响应在输出平面上的一个二维卷积。(3)傅里叶变换形式简单。对于线性空间不变系统,脉冲响应函数的傅里叶变换可以用来描述系统在频域内对输入信号的变换作用,我们称其为系统的传递函数,其对线性空间不变系统的理论和求解运算都有重要的意义。4.透镜在傅里叶光学中的作用 透镜是光学成像系统和光学信息处理系统中最基本的元件。透镜的作用有:(1)透镜起到位相...

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