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傅里葉光學(xué)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)

傅里葉光學(xué)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)

定 價(jià):¥108.00

作 者: 李林,謝敬輝,廖寧放,成一諾 著
出版社: 人民郵電出版社
叢編項(xiàng): 國(guó)之重器出版工程
標(biāo) 簽: 暫缺

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ISBN: 9787568296380 出版時(shí)間: 2021-03-01 包裝: 平裝
開(kāi)本: 16開(kāi) 頁(yè)數(shù): 351 字?jǐn)?shù):  

內(nèi)容簡(jiǎn)介

  本書(shū)系統(tǒng)而深入地介紹了傅里葉光學(xué)及其光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本概念、基礎(chǔ)理論,以及在一些研究領(lǐng)域的應(yīng)用。全書(shū)內(nèi)容共分7章,其中第1章和第2章介紹了從波動(dòng)光學(xué)過(guò)渡到傅里葉變換光學(xué)的主要基礎(chǔ)理論,第3章~第6章分別介紹了光學(xué)傳遞函數(shù)、全息術(shù)、光學(xué)信息存儲(chǔ)、傅里葉光譜技術(shù)的系統(tǒng)知識(shí),第7章則介紹了傅里葉變換鏡頭及光學(xué)信息處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)知識(shí)。本書(shū)可作為高等院校光電類本科生及研究生教材,也可作為相關(guān)研究領(lǐng)域科技人員的參考書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

  李林,男,北京理工大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光電儀器設(shè)計(jì)、紅外仿真、空間光學(xué)與照明光學(xué)??傃b備部重大專項(xiàng)專家組成員,中央軍委科技委重點(diǎn)項(xiàng)目專家組成員,戰(zhàn)略支援部隊(duì)航空專家組成員,全國(guó)高等學(xué)校光學(xué)教學(xué)研究會(huì)副理事長(zhǎng),中國(guó)照明學(xué)會(huì)理事,交通運(yùn)輸照明和光信號(hào)專業(yè)委員會(huì)副主任,中國(guó)宇航學(xué)會(huì)光電專委會(huì)委員,全國(guó)光學(xué)和光學(xué)儀器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員,中國(guó)兵工學(xué)會(huì)光學(xué)專委會(huì)委員。主持或參與完成了多個(gè)863、973項(xiàng)目及數(shù)十個(gè)國(guó)家及省部級(jí)項(xiàng)目,近年來(lái),共獲得了6次部委級(jí)科研獎(jiǎng)勵(lì),其中一等獎(jiǎng)1次,二等獎(jiǎng)1次,三等獎(jiǎng)4次。出版了包括國(guó)家規(guī)劃教材、國(guó)家規(guī)劃專著、國(guó)家出版基金、北京市精品教材等在內(nèi)的11本教材及專著。獲評(píng)國(guó)家精品視頻公開(kāi)課及國(guó)家精品在線開(kāi)放課程。

圖書(shū)目錄

第 1章 傅里葉光學(xué)的數(shù)理基礎(chǔ) 001
1.1 常用非初等函數(shù)與特殊函數(shù) 002
1.1.1 常用非初等函數(shù) 002
1.1.2 函數(shù)和梳狀函數(shù) 011
1.1.3 貝塞爾函數(shù) 021
1.2 傅里葉變換的基本概念及運(yùn)算 025
1.2.1 傅里葉級(jí)數(shù)及頻譜的概念 025
1.2.2 一維傅里葉變換的定義和運(yùn)算舉例 027
1.2.3 廣義傅里葉變換 030
1.2.4 二維傅里葉變換 032
1.3 卷積和相關(guān) 035
1.3.1 卷積的定義和運(yùn)算 035
1.3.2 卷積的基本性質(zhì) 037
1.3.3 互相關(guān)函數(shù) 041
1.3.4 自相關(guān)函數(shù) 043
1.4 傅里葉變換的性質(zhì)和有關(guān)定理 045
1.4.1 傅里葉變換的性質(zhì) 045
1.4.2 傅里葉變換定理 049
1.5 光波的傅里葉分析 059
1.5.1 平面波基元函數(shù)分析方法 059
1.5.2 復(fù)雜波的分解 060
習(xí)題 064
第 2章 光的衍射及光學(xué)傅里葉變換 067
2.1 衍射問(wèn)題概述 068
2.2 球面波衍射理論 070
2.2.1 惠更斯 菲涅耳原理 070
2.2.2 基爾霍夫衍射積分公式 073
2.2.3 菲涅耳衍射與夫瑯和費(fèi)衍射 076
2.2.4 一維孔徑的衍射 079
2.2.5 在有限距離觀察夫瑯和費(fèi)衍射的方法 081
2.2.6 計(jì)算衍射問(wèn)題的傅里葉變換方法 085
2.3 平面波角譜理論 087
2.3.1 角譜的傳播 088
2.3.2 角譜理論的菲涅耳近似 090
2.3.3 泰伯效應(yīng) 091
2.4 透鏡的傅里葉變換性質(zhì) 092
2.4.1 薄透鏡的位相變換因子 093
2.4.2 透鏡的傅里葉變換性質(zhì) 095
2.5 傅里葉變換運(yùn)算的光學(xué)模擬 100
2.5.1 光學(xué)傅里葉變換系統(tǒng) 100
2.5.2 傅里葉變換運(yùn)算的光學(xué)模擬 103
習(xí)題 105
第3章 光學(xué)成像系統(tǒng)的頻譜分析 109
3.1 二維線性系統(tǒng)分析 111
3.1.1 系統(tǒng) 111
3.1.2 線性系統(tǒng)與疊加積分 112
3.1.3 線性空間不變系統(tǒng)與卷積 113
3.2 光學(xué)系統(tǒng)的頻域描述:傳遞函數(shù) 114
3.2.1 線性不變系統(tǒng)的頻域描述 115
3.2.2 線性空間不變系統(tǒng)的本征函數(shù) 116
3.2.3 傳遞函數(shù) 117
3.3 光學(xué)成像系統(tǒng)的相干傳遞函數(shù) 117
3.3.1 物理模型 118
3.3.2 衍射受限系統(tǒng)的相干傳遞函數(shù) 119
3.3.3 相干傳遞函數(shù)與光瞳函數(shù)的關(guān)系 122
3.3.4 像差的影響 124
3.4 光學(xué)傳遞函數(shù) 124
3.4.1 非相干成像系統(tǒng)的物像關(guān)系 124
3.4.2 光學(xué)傳遞函數(shù)的定義和物理意義 125
3.4.3 光學(xué)傳遞函數(shù)和光瞳函數(shù)的關(guān)系 127
3.4.4 像差對(duì)OTF的影響 131
3.5 相干與非相干成像系統(tǒng)的比較 134
3.5.1 像強(qiáng)度的頻譜 134
3.5.2 兩點(diǎn)分辨率 136
3.5.3 線擴(kuò)散函數(shù)和邊緣擴(kuò)散函數(shù) 138
3.6 OTF的計(jì)算 139
3.6.1 計(jì)算光學(xué)傳遞函數(shù)的幾何光學(xué)方法 140
3.6.2 計(jì)算光學(xué)傳遞函數(shù)的物理光學(xué)方法 142
3.7 OTF的測(cè)量 144
3.7.1 OTF測(cè)量概述 144
3.7.2 刀口掃描法 145
3.7.3 變頻光柵掃描法 147
習(xí)題 151
第4章 全息術(shù) 155
4.1 全息術(shù)的基本原理 156
4.1.1 波前記錄 157
4.1.2 波前重現(xiàn) 158
4.2 平面全息圖理論 159
4.2.1 菲涅耳全息圖 160
4.2.2 傅里葉變換全息圖 168
4.2.3 像全息圖和彩虹全息圖 171
4.2.4 位相全息圖 173
4.2.5 平面全息圖的主要性能參數(shù) 175
4.3 體積全息圖 179
4.3.1 體積全息圖的記錄和再現(xiàn) 180
4.3.2 耦合波理論 182
4.3.3 透射式體積全息圖的衍射效率及布喇格選擇性 188
4.3.4 反射式體積全息圖的衍射效率及布喇格選擇性 193
4.4 真彩色全息圖 196
4.5 計(jì)算機(jī)全息圖 197
4.5.1 迂回位相法計(jì)算機(jī)全息圖 197
4.5.2 改進(jìn)的離軸計(jì)算機(jī)全息圖 199
4.5.3 計(jì)算機(jī)干涉全息圖 200
4.5.4 二元光學(xué)元件 203
4.6 全息術(shù)的應(yīng)用 205
4.6.1 全息顯示技術(shù) 206
4.6.2 全息干涉測(cè)量 208
4.6.3 全息光學(xué)元件 211
4.6.4 數(shù)字全息顯微術(shù) 215
4.6.5 光學(xué)掃描全息術(shù) 216
習(xí)題 221
第5章 現(xiàn)代光學(xué)信息處理 225
5.1 早期研究成果 227
5.1.1 阿貝成像理論 227
5.1.2 阿貝 波特實(shí)驗(yàn) 228
5.1.3 相襯顯微鏡 229
5.2 復(fù)空間濾波器的綜合 231
5.2.1 萬(wàn)道朗特濾波器的綜合 231
5.2.2 相干光卷積和相關(guān)運(yùn)算 233
5.3 光學(xué)圖像識(shí)別 234
5.3.1 基于匹配濾波的光學(xué)圖像識(shí)別 234
5.3.2 實(shí)時(shí)圖像識(shí)別系統(tǒng) 237
5.3.3 平移、縮放、旋轉(zhuǎn)不變圖像識(shí)別 239
5.3.4 聯(lián)合傅里葉變換相關(guān)器 242
5.3.5 畸變不變聯(lián)合傅里葉變換相關(guān)器 246
5.4 改善圖像質(zhì)量的相干光處理技術(shù) 248
5.4.1 逆濾波和圖像消模糊 249
5.4.2 圖像的微分濾波和邊緣增強(qiáng) 251
5.5 非相干和部分相干光信息處理 253
5.5.1 非相干與相干光信息處理 253
5.5.2 非相干光處理系統(tǒng) 254
5.5.3 合成孔徑技術(shù) 255
5.5.4 計(jì)算機(jī)層析攝影術(shù) 259
5.5.5 部分相干光處理系統(tǒng) 261
5.5.6 部分相干光處理的應(yīng)用 265
習(xí)題 270
第6章 傅里葉光譜技術(shù) 275
6.1 傅里葉光譜技術(shù)基本理論 276
6.1.1 傅里葉光譜原理 277
6.1.2 傅里葉光譜系統(tǒng)的性能優(yōu)勢(shì) 282
6.1.3 光譜分辨率 285
6.1.4 儀器譜線函數(shù) 288
6.1.5 干涉圖的采樣間隔 291
6.1.6 光譜變跡術(shù) 294
6.1.7 位相誤差校正 296
6.1.8 光譜FFT重建 299
6.2 成像型傅里葉光譜技術(shù) 304
6.2.1 時(shí)間調(diào)制干涉光譜成像 304
6.2.2 空間調(diào)制干涉光譜成像 305
6.2.3 高通量干涉光譜成像 309
6.2.4 偏振干涉光譜成像 311
6.2.5 分波前干涉光譜成像 316
6.2.6 CT投影干涉光譜成像 318
習(xí)題 323
第7章 光信息處理光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 325
7.1 光信息處理光學(xué)系統(tǒng)及傅里葉變換鏡頭 326
7.2 光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)評(píng)價(jià)方法 329
7.2.1 幾何像差的定義及其計(jì)算 330
7.2.2 垂軸像差的概念及其計(jì)算 333
7.2.3 用波像差評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量 334
7.2.4 光學(xué)傳遞函數(shù) 335
7.2.5 點(diǎn)列圖 335
7.2.6 包圍圓能量 335
7.3 光信息處理光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 337
7.4 光信息處理光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 341
參考文獻(xiàn) 348

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