傅里叶基础与光学图像处理综合实验

RLE-CH06 傅里叶基础与光学图像处理综合实验

实验简介:

    本实验系统除了研究光学傅里叶变换、4F系统以及空间滤波等经典知识，还创新性的加入了泰伯效应、图像加减、光学微分等知识点，将抽象的数学推导，转化为生动具体的物理现象，帮助学生理解并掌握信息光学中的基本原理。本系统适用于高校光电专业本科生《信息光学》《工程光学》等相关课程。

实验内容:

1、典型图案的傅里叶变换实验；
2、阿贝成像与空间滤波实验；
3、θ调制与伪彩色编码实验；
4、泰伯效应的应用实验；
5、光学图像相加减实验；
6、基于复合光栅的光学微分处理实验。

知识点:

傅里叶变换、夫琅禾费衍射、阿贝成像原理、伪彩色编码、泰伯距离、泰伯效应、4F系统、空间滤波、傅里叶变换、图像加减、图像微分。

选配设备参数:

主要设备参数:

1.光源组件：

光纤耦合激光器：650nm，P>1.5mW，单模光纤，芯径4μm，TEM00，3mmPVC 光纤保护套，光纤接头FC/PC，光纤长度50cm。

光纤准直镜：通光口径Φ30mm，接口FC/PC，用于光纤耦合激光器的光束准直。

白光LED：P>1W，亮度连续可调。

2. 光学器件：

一维光栅：6 线/mm、50 线/mm，45×60mm；

复合光栅：100/102 线/mm，Δv=2L/mm，45×60mm;

天安门光栅：100 线/mm；

正交光栅：6C/mm；

衍射图案版：多边形图案，精度1um；

双凸透镜：Φ40mm，f=150mm。

3. 机械组件：

精密光学导轨：L×W=1200×90mm，配套滑块、一维移动滑块、调节支座、支杆；

精密侧推平移台：65×65mm 台面，二维侧推，行程±12.5mm，读数精度0.01mm。

图像加减目标物：80×100mm

4. 探测器组件：

图像采集模块：CCD 相机，靶面尺寸：1/3 英寸，分辨率537×597，

工作温度：-20℃ ~+55℃，BNC 接口。

图像显示模块：分辨率800×600，供电12V，3A，BNC 接口，屏幕比率4:3，屏幕尺寸：12 寸。

5. 傅里叶光学基础教学软件：

夫琅禾费衍射模拟模块、泰伯效应模拟模块、光学图像加减模拟模块、图像微分模拟模块等。

6. 实验手册及保修卡。