联合傅立叶变换相关图像识别实验总结

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傅里叶实验报告

傅里叶实验报告

一、实验目的1. 了解傅里叶变换的基本原理和方法。

2. 掌握傅里叶变换在信号处理中的应用。

3. 通过实验验证傅里叶变换在信号处理中的效果。

二、实验原理傅里叶变换是一种将信号从时域转换为频域的方法,它可以将一个复杂的信号分解为一系列不同频率的正弦波和余弦波的叠加。

傅里叶变换的基本原理是:任何周期信号都可以表示为一系列不同频率的正弦波和余弦波的叠加。

三、实验仪器与材料1. 实验箱2. 信号发生器3. 示波器4. 计算机及傅里叶变换软件四、实验步骤1. 设置信号发生器,产生一个正弦信号,频率为f1,幅度为A1。

2. 将信号发生器输出的信号输入到实验箱,通过示波器观察该信号。

3. 利用傅里叶变换软件对观察到的信号进行傅里叶变换,得到频谱图。

4. 改变信号发生器的频率,分别产生频率为f2、f3、f4的正弦信号,重复步骤2-3。

5. 分析不同频率信号的频谱图,观察傅里叶变换在信号处理中的应用。

五、实验数据与结果1. 当信号发生器频率为f1时,示波器显示的信号波形如图1所示。

图1:频率为f1的正弦信号波形2. 对频率为f1的正弦信号进行傅里叶变换,得到的频谱图如图2所示。

图2:频率为f1的正弦信号的频谱图从图2可以看出,频率为f1的正弦信号在频域中只有一个频率成分,即f1。

3. 重复步骤4,分别对频率为f2、f3、f4的正弦信号进行傅里叶变换,得到的频谱图分别如图3、图4、图5所示。

图3:频率为f2的正弦信号的频谱图图4:频率为f3的正弦信号的频谱图图5:频率为f4的正弦信号的频谱图从图3、图4、图5可以看出,不同频率的正弦信号在频域中分别只有一个频率成分,即对应的f2、f3、f4。

六、实验分析与讨论1. 傅里叶变换可以将信号从时域转换为频域,方便我们分析信号的频率成分。

2. 通过傅里叶变换,我们可以得到信号的频谱图,直观地观察信号的频率成分。

3. 实验结果表明,傅里叶变换在信号处理中具有重要作用,可以应用于信号分解、滤波、调制等领域。

光信息技术5 联合傅里叶变换相关图像识别

光信息技术5 联合傅里叶变换相关图像识别

实验五 联合傅里叶变换相关图像识别光学图像和特征的分析与识别是近代光学信息处理的一个重要研究领域。

人们一直在研究能够自动识别图像和特征的机器或系统,在工业上用于自动识别卫星遥感图像中的特征地形地貌,识别文件和信用卡上的签字,将现场指纹和大量档案指纹进行比对,从生物切片的显微图像中识别病变细胞,在军事上则用于识别空中和地面目标等等。

光学图像特征识别系统的基本结构是光学相关器,具有高度并行、大容量、快速处理等特点,在一些领域中已取得接近实用的成果。

联合傅里叶变换(Joint-Fourier transform)是重要的相关处理,在指纹识别、 字符识别、目标识别等领域已逐步进入实用化阶段。

本实验使用空间光调制器实现了实时光电混合处理,是典型的近代光学信息处理实验。

一、实验原理1. 联合傅里叶变换功率谱的记录联合傅里叶变换相关器(joint-Fourier transform correlator , JTC )简称联合变换相关器,分成两步,第一步是用平方记录介质(或器件)记录联合变换的功率谱,如图1所示。

[]()(,)(,)(,)exp exp (,)exp (,),()2S u v f x a y g x a y i xu yv dxdy f 22i au F u v i au G u v 1f f πλππλλ∞∞-∞-∞⎡⎤=++--+⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎡⎤=+-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎰⎰图中L 是傅里叶变换透镜,焦距为f ,待识别图像(例如待识别目标、现场指纹)的透过率为f (x ,y ),置于输入平面(透镜前焦面)xy 的一侧,其中心位于(-a , 0);参考图像(例如参考目标、档案指纹)的透过率为g (x , y ),置于输入平面的另一侧,其中心位于(a , 0)。

用准直的激光束照射f ,g ,并通过透镜进行傅里叶变换。

在谱面(透镜的后焦面)uv 上的复振幅分布如果用平方律记录介质或用平方律探测器来记录谱面上的图形,得到:(,)(,)exp (,)*(,)exp *(,)(,)(,),()2222S u v F u v i au F u v G u v f 2i au F u v G u v G u v 2f πλπλ⎡⎤=+⋅⎢⎥⎣⎦⎡⎤+-⋅+⎢⎥⎣⎦图1 联合傅里叶变换功率谱的记录即联合变换的功率谱。

傅里叶光学的实验报告(3篇)

傅里叶光学的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 深入理解傅里叶光学的基本原理和概念。

2. 通过实验验证傅里叶变换在光学系统中的应用。

3. 掌握光学信息处理的基本方法,如空间滤波和图像重建。

4. 理解透镜的成像过程及其与傅里叶变换的关系。

二、实验原理傅里叶光学是利用傅里叶变换来描述和分析光学系统的一种方法。

根据傅里叶变换原理,任何光场都可以分解为一系列不同频率的平面波。

透镜可以将这些平面波聚焦成一个点,从而实现成像。

本实验主要涉及以下原理:1. 傅里叶变换:将空间域中的函数转换为频域中的函数。

2. 光学系统:利用透镜实现傅里叶变换。

3. 空间滤波:在频域中去除不需要的频率成分。

4. 图像重建:根据傅里叶变换的结果恢复原始图像。

三、实验仪器1. 光具座2. 氦氖激光器3. 白色像屏4. 一维、二维光栅5. 傅里叶透镜6. 小透镜四、实验内容1. 测量小透镜的焦距实验步骤:(1)打开氦氖激光器,调整光路使激光束成为平行光。

(2)将小透镜放置在光具座上,调节光屏的位置,观察光斑的会聚情况。

(3)当屏上亮斑达到最小时,即屏处于小透镜的焦点位置,测量出此时屏与小透镜的距离,即为小透镜的焦距。

2. 利用夫琅和费衍射测光栅的光栅常数实验步骤:(1)调整光路,使激光束通过光栅后形成衍射图样。

(2)测量衍射图样的间距,根据dsinθ = kλ 的关系式,计算出光栅常数 d。

3. 傅里叶变换光学系统实验实验步骤:(1)将光栅放置在光具座上,调整光路使激光束通过光栅。

(2)在光栅后放置傅里叶透镜,将光栅的频谱图像投影到屏幕上。

(3)在傅里叶透镜后放置小透镜,将频谱图像聚焦成一个点。

(4)观察频谱图像的变化,分析透镜的成像过程。

4. 空间滤波实验实验步骤:(1)将光栅放置在光具座上,调整光路使激光束通过光栅。

(2)在傅里叶透镜后放置空间滤波器,选择不同的滤波器进行实验。

(3)观察滤波后的频谱图像,分析滤波器对图像的影响。

五、实验结果与分析1. 通过测量小透镜的焦距,验证了透镜的成像原理。

傅里叶变换实验报告

傅里叶变换实验报告

傅里叶变换实验报告
一、首先将遥感图像从空间域转换到频率域,把RGB彩色图像转成一系列不同频率的二维正弦波傅里叶图像;
二、然后,在频率域对傅里叶图像进行滤波、掩膜等各种编辑,减少或消除部分高频成份或低频成份;
三、最后,再把频率域的傅里叶图像变换到RGB彩色空间域,得到经过处理的彩色图像,傅里叶变换主要用于消除周期性噪声。

操作步骤:
打开傅里叶变换图像——滤波——保存傅里叶处理图像——傅里叶逆变换
把输入的空间域彩色图像转换成频率域傅里叶图像
如:图一
图一
输入图像表示对1~7波段都处理
打开fourier transform edior 输入处理图像,再打开的图像中只能输入
处理一个波段
选择波段输入显示,低通滤波:ideal 80 增益1,高通:Hanning 200 增益1
傅里叶图像中有分散分布的亮点,应用圆形掩膜可以去除。

首先应用鼠标查询亮点分布坐标,然后启动圆形掩膜功能,设置相应的参数据处理。

低通滤波,去除地物噪声,斑点等,若50不适合,Edit-undo可撤销重做,直到得到合适的半径,点Eile-save as保存
条带处理后
去条带等,还可在mask――wedgemask中设置该楔形的角度及偏角,每个波段都逐一进行条带、噪音等处理后进行各波段融合
去噪之后融合结果对比。

傅里叶变换光学系统实验报告

傅里叶变换光学系统实验报告

傅里叶变换光学系统-实验报告————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:实验10 傅里叶变换光学系统实验时间:2014年3月20日 星期四一、 实验目的1. 了解透镜对入射波前的相位调制原理。

2. 加深对透镜复振幅、传递函数、透过率等参量的物理意义的认识。

3. 观察透镜的傅氏变换力图像,观察4f 系统的反傅氏变换的图像,并进行比较。

4. 在4f 系统的变换平面插入各种空间滤波器,观察各种试件相应的频谱处理图像。

二、 实验原理1. 透镜的F T性质及常用函数与图形的关学频谱分析 透镜由于本身厚度的不同,使得入射光在通过透镜时,各处走过的光程差不同,即所受时间延迟不同,因而具有相位调制能力。

假设任意点入射光线在透镜中的传播距离等于改点沿光轴方向透镜的厚度,并忽略光强损失,即通过透镜的光波振幅分布不变,仅产生位相的变化,且其大小正比于透镜在该点的厚度。

设原复振幅分布为(,)L U x y 的光通过透镜后,其复振幅分布受到透镜的位相调制后变为(,)L U x y ':(,)(,)exp[(,)]L L U x y U x y j x y ϕ'= (1)若对于任意一点(x,y)透镜的厚度为(,)D x y ,透镜的中心厚度为0D 。

光线由该点通过透镜时在透镜中的距离为(,)D x y ,空气空的距离为0(,)D D x y -,透镜折射率为n,则该点的位相延迟因子(,)t x y 为:0(,)exp()exp[(1)(,)]t x y jkD jk n D x y =- (2)由此可见只要知道透镜的厚度函数(,)D x y 就可得出其相位调制。

在球面镜傍轴区域,用抛物面近似球面,并引入焦距f,有: 22012111(,)()()2D x y D x y R R =-+- (3)12111(1)()n f R R =-- (4) 220(,)exp()exp[()]2kt x y jknD jx y f=-+ (5) 第一项位相因子0exp()jknD 仅表示入射光波的常量位相延迟,不影响位相的空间分布,即波面形状,所以在运算过程中可以略去。

傅里叶变换在人脸识别中的应用技术研究

傅里叶变换在人脸识别中的应用技术研究

傅里叶变换在人脸识别中的应用技术研究人脸识别是现代生物识别技术中的一种重要应用,广泛应用于安全、身份验证、监控等领域。

而傅里叶变换作为一种信号处理的重要工具,在人脸识别中也发挥着重要作用。

本文将从傅里叶变换的基本原理和人脸识别的需求出发,探讨傅里叶变换在人脸识别中的应用技术。

一、傅里叶变换基本原理傅里叶变换是一种将时域信号转换到频域的数学变换方法。

对于一个周期信号或者非周期信号,傅里叶变换可以将其表示为一系列正弦和余弦函数的叠加。

傅里叶变换分为连续傅里叶变换和离散傅里叶变换。

在实际的人脸图像处理中,通常使用离散傅里叶变换(DFT)或者快速傅里叶变换(FFT)来进行频域处理。

二、人脸识别的需求人脸识别技术旨在通过对人脸图像进行分析和比对,实现对人脸身份的认证或者识别。

在实际应用中,人脸图像往往受到多种因素的干扰,如光照变化、角度变化、表情变化等。

因此,要实现准确的人脸识别,需要对人脸图像进行预处理和特征提取,克服这些干扰因素。

三、傅里叶变换在人脸识别中的应用1. 频域滤波傅里叶变换可以将时域的人脸图像转换为频域,通过频域上的滤波操作,可以消除图像中的噪声和干扰信息,提升识别算法的准确性。

在人脸识别中,可以利用傅里叶变换提取人脸图像在不同频率下的主要特征,进行频域滤波处理,使得图像中的噪声或者干扰信息减弱,提高人脸图像的质量。

2. 人脸图像的特征提取在人脸识别中,傅里叶变换可以用于提取人脸图像的频域特征。

通过对人脸图像进行傅里叶变换和逆变换,可以得到图像的频域表示。

在频域上,可以利用傅里叶系数进行图像特征的提取,从而实现对人脸图像的分类和识别。

傅里叶系数可以反映出人脸图像的频率特征,如轮廓、纹理等,这些特征对于人脸识别具有重要的意义。

3. 图像处理和增强傅里叶变换还可以用于对人脸图像进行处理和增强。

通过对人脸图像进行傅里叶变换,可以将其表示为频域上的幅度和相位信息。

通过对频域信息进行调整和变换,可以对人脸图像进行去噪、增强、增强边缘等操作,提升图像的清晰度和可识别性。

联合傅里叶相关图像识别

实验十五 联合傅里叶相关图像识别1.引言联合傅里叶变换(Joint-Fourier transform)是重要的相关处理,在指纹识别、 字符识别、目标识别等领域已逐步进入实用化阶段。

本实验使用空间光调制器实现了实时光电混合处理,是典型的近代光学信息处理实验。

2.实验目的1. 了解联合傅里叶变换在光学上的实现及有关效应;2. 了解传统光学傅里叶联合变换相关原理;3. 掌握光学傅里叶联合变换相关仿真;4. 掌握现代光学傅里叶联合变换相关方法。

3.实验原理3.1 联合傅里叶变换功率谱的记录联合傅里叶变换相关器(joint-Fourier transform correlator, JTC )简称联合变换相关器,分成两步,第一步是用平方记录介质(或器件)记录联合变换的功率谱,如图1所示。

图中L 是傅里叶变换透镜,焦距为f .待识别图像(例如待识别目标、现场指纹)的透过率为f (x, y ),置于输入平面(透镜前焦面)xy 的一侧,其中心位于(-a , 0);参考图像(例如参考目标、档案指纹)的透过率为g (x , y ),置于输入平面的另一侧,其中心位于(a , 0)。

用准直的激光束照射f 、 g ,并通过透镜进行傅里叶变换。

在谱面(透镜的后焦面)uv 上的复振幅分布为式中F 、G 分别是f , g 的傅里叶变换。

如果用平方律记录介质或用平方律探测器来记录谱面上的图形,得到图1 联合傅里叶变换功率谱的记录 []())1(),,(2exp ),(2exp 2exp ),(),(),(v u G au f i v u F au f i dxdy yv xu f i y a x g y a x f v u S ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--++=⎰⎰∞∞-∞∞-λπλπλπ即联合变换的功率谱。

当f =g (两个图形完全相同)时,上式化作亦即相同图形联合变换的功率谱为杨氏条纹。

3.2 联合傅里叶变换功率谱的相关读出 第二步是联合变换功率谱的相关读出,参见图2。

关于图形图像处理实训报告总结【九篇】

关于图形图像处理实训报告总结【九篇】实训报告总结:图形图像处理实训图形图像处理实训是计算机科学与技术专业的基础课程之一。

通过本次实训课程,我深入了解了图形图像处理的基本概念、方法和技术,并通过实际操作来提升了自己的实践能力。

下面是对本次实训的九篇报告总结:1. 实验一:图像读取与显示本次实验主要是学习如何读取和显示图像,以及使用Matplotlib库进行图像展示。

通过实验,我掌握了图像读取和显示的基本方法,并学会了基本的图像处理操作。

2. 实验二:图像的灰度变换实验二主要是学习图像的灰度变换,包括线性变换和非线性变换。

我学会了如何使用不同的灰度变换函数来调整图像的亮度和对比度,进一步提升图像的质量。

3. 实验三:图像的空间域滤波本次实验主要是学习图像的空间域滤波技术,包括均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。

通过实验,我掌握了不同滤波方法的原理和实现方式,并学会了如何选择合适的滤波方法来降噪和模糊图像。

4. 实验四:图像的频域滤波实验四主要是学习图像的频域滤波技术,包括傅里叶变换和频域滤波等。

通过实验,我了解了傅里叶变换的原理和应用,并学会了如何使用频域滤波来实现图像的锐化和平滑。

5. 实验五:图像的形态学处理本次实验主要是学习图像的形态学处理技术,包括腐蚀、膨胀、开运算和闭运算等。

通过实验,我学会了如何使用形态学操作来改变图像的形状和结构,进一步改善图像的质量。

6. 实验六:图像的边缘检测实验六主要是学习图像的边缘检测技术,包括Sobel算子、Laplacian算子和Canny算子等。

通过实验,我了解了不同边缘检测方法的原理和应用,并学会了如何使用边缘检测来提取图像的轮廓和特征。

7. 实验七:图像的分割与聚类本次实验主要是学习图像的分割与聚类技术,包括阈值分割、区域生长和K均值聚类等。

通过实验,我掌握了不同分割与聚类方法的原理和应用,并学会了如何使用分割与聚类来识别和分析图像中的目标和区域。

8. 实验八:图像的特征提取与描述子实验八主要是学习图像的特征提取和描述子技术,包括尺度不变特征变换(SIFT)和方向梯度直方图(HOG)等。

傅里叶变换在图像处理中的应用研究 精品

傅里叶变换在图像处理中的应用研究1.引言近年来,随着电子技术、图像处理方法和信号理论的迅猛发展,数字图像处理技术得到飞速发展,它广泛应用于几乎所有与成像有关的领域。

传统的光学系统在信号处理时,存有它自身很难克服的不足:第一,它对空间频谱平面的处理很难,尤其在低频和甚低频时,即使可通过大量仪器来实现,但代价往往很高;第二,光学处理由于采样孔径(即传感单元)太窄而不能起到抗混叠作用,不能除去高频信息。

而傅里叶变换和线性移不变系统有紧密联系,它有一个很好的理论背景来指导它在图像处理中的作用,可以方便有效地克服上述不足,使其在数字图像处理中占有一席之地。

2.图像处理技术2.1 模拟图像处理(Analog image processing);模拟处理包括:光学处理(利用透镜)和电子处理,如:照相、遥感图像处理、电视信号处理等,电视图像是模拟信号处理的典型例子,它处理的是活动图像,25帧/秒。

优点:模拟图像处理的特点是速度快,一般为实时处理,理论上讲可达到光的速度,并可同时并行处理。

缺点:模拟图像处理的缺点是精度较差,灵活性差,很难有判断能力和非线性处理能力。

2.2数字图像处理(Digital Image processing ):数字图像处理一般都用计算机处理,因此也称之谓计算机图像处理(puter Image processing )优点:处理精度高,处理内容丰富,可进行复杂的非线性处理,有灵活的变通能力,一般来说只要改变软件就可以改变处理内容。

缺点:处理速度还是一个问题,特别是进行复杂的处理更是如此。

其次是分辨率及精度尚有一定限制。

2.2.1 数字图像处理的主要方法A 、空域法:这种方法是把图像看作是平面中各个像素组成的集合,然后直接对这一二维函数进行相应的处理。

空域处理法主要有两大类:B 、变换域法:数字图像处理的变换域处理方法是首先对图像进行正交变换,得到变换域系数阵列,然后再施行各种处理,处理后再反变换到空间域,得到处理结果。

傅里叶实验报告

傅里叶实验报告傅里叶实验报告引言傅里叶变换是一种重要的数学工具,广泛应用于信号处理、图像处理、物理学等领域。

本实验旨在通过实际操作,深入理解傅里叶变换的原理和应用。

实验设备本实验所需设备包括信号发生器、示波器、计算机等。

实验步骤1. 准备工作首先,我们需要将信号发生器连接到示波器上,以便观察信号的波形。

同时,将示波器与计算机连接,以便进行数据采集和分析。

2. 信号发生器设置将信号发生器的频率设置为50Hz,幅度设置为适当的值。

这样可以产生一个稳定的正弦信号。

3. 示波器设置将示波器的触发方式设置为外部触发,以保证观测到稳定的波形。

同时,调整示波器的水平和垂直缩放,使波形在屏幕上能够清晰显示。

4. 信号采集将示波器的输出信号通过USB接口连接到计算机上,使用相应的软件进行数据采集。

在采集过程中,需要注意保持信号的稳定性,避免干扰。

5. 数据分析将采集到的数据导入到计算机上的数据处理软件中,进行傅里叶变换。

通过傅里叶变换,我们可以将时域信号转换为频域信号,进一步分析信号的频谱特性。

实验结果通过对采集到的数据进行傅里叶变换,我们可以得到信号的频谱图。

从频谱图中,我们可以观察到信号的频率成分和强度分布情况。

通过进一步的分析,我们可以得到信号的频率、幅度、相位等信息。

实验思考傅里叶变换的应用非常广泛,例如在通信领域中,可以通过傅里叶变换将信号从时域转换为频域,从而实现信号的调制和解调。

在图像处理中,傅里叶变换可以用于图像的滤波和压缩。

在物理学中,傅里叶变换可以用于光学、声学等领域的研究。

总结通过本次实验,我们深入了解了傅里叶变换的原理和应用。

傅里叶变换是一种非常重要的数学工具,对于信号处理、图像处理、物理学等领域都具有重要意义。

通过实际操作,我们更加深入地理解了傅里叶变换的工作原理,并通过数据分析得到了实验结果。

通过实验思考,我们发现傅里叶变换在各个领域的应用都非常广泛,对于进一步研究和应用具有重要价值。

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联合傅立叶变换相关图像识别实验总结摘要:本实验总结主要论述联合傅立叶变换相关图像识别实验的基本原理,实验过程,实验分析及实验心得体会。

关键词傅立叶变换功率谱相关峰
联合傅立叶变换(Joint-Fourier transform)是重要的相关处理,在指纹识别、字符识别、目标识别等领域已逐步进入实用化阶段。

而联合傅立叶变换相关图像识别中以空间光调制器实现光电混合处理最为关键,本实验就以此展开具体研究。

首先本实验依据的基本原理是:实验通过激光作用使待识别图像(如待识别指纹、文字标识)和参考图像(如参考指纹、文字标识)分别产生相应的像经透镜傅立叶变换后在谱面形成复振幅分布,经平方律介质或器件(如本实验采用的高分辨率的CCD和液晶显示器LCD)将其转换为功率谱,然后观察者可通过相关输出观看待识别图像和参考图像形成的亮斑(相关峰)的亮暗和弥散度来判断二者的相关程度,从而达到识别待测物的目的。

实验中联合傅立叶变换主要基于一下原理:
(g
(f
图4-Ⅰ
如图图4-Ⅰ(,)f x y 、(,)g x y 分别为待识别像、参考像在透镜中的透过率,则经透镜的傅立叶变换后在谱面uv 上形成复振幅分布:
[]()2(,)(,)(,)exp S u v f x a y g x a y i xu yv dxdy f πλ+∞+∞
-∞-∞⎡⎤=
++--+⎢⎥⎣⎦
⎰⎰ 22exp (,)exp (,)i
au F u v i au G u v f f ππλλ⎡
⎤⎡⎤=-+-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ 式中F 、G 分别是f,g 的傅立叶变换。

实验中图像最终判别依据原理:经平均律介质即本实验高分辨率CCD 和液晶显示器LCD 转换后,光信号转换为电信号最终在显示器上呈现亮斑(相关峰)。

从光学观点来看,联合变换的功率谱为杨氏条纹,通过傅立叶转换后形成0级和1级亮斑。

如果两图像相同干涉加强,形成“峰”的亮度大,若两者部分相同“峰”呈现较暗弥散状态,若不相同,则不形成“峰”。

从而可以此达到判别目的。

另外本实验采用空间光调制器CCD\LCD 对形成的复振幅进行实时转换形成功率谱,其主要原理是通过电寻址法进行光电转换,达到转光信号为电信号的目的。

在充分理解实验原理后,开始试验:
本实验的基内容:搭建光路系统、对光路系统进行调试及最后图像的判别。

实验中搭建光路系统是最主要的内容,其中搭建马赫-曾德干涉系统最为关键。

马赫—曾德干涉系统组成了本实验光路系统的和心部分,其组成元件主要如图4-Ⅱ中的7-15。

具体实验操作分为以下三个步骤:
1 4- 5
21 19 18 16
17 6A
9 7
10
15
13 12 11 8
图4-Ⅱ
1.调节He-Ne激光器及相关元件是最终在A出形成光斑直径大小为
10mm并经准直的均匀柔和的光斑。

2.在I光束中的调整
1)搭建马赫-曾德干涉系统(如图4-Ⅱ光路)。

(a)将分光镜I放在
两光束的交汇处A。

通过调节元件激光器及相关元件,使光线
在A处完全重合。

(b)旋转分光镜Ⅲ使得透射光斑和反射光斑
在较远处重合(可在元件12和13之间放置一傅里叶透镜, 通过
调节12的俯仰微调使得透镜后的两聚焦点基本重合)。

通过
手动微调使干涉图中的干涉条纹最少。

2)在马赫-曾德干涉光路的两个内臂放置两个完全相同的目标识
别物体10、11, 调节它们的位置使得它们在出射光中的像基本
重合, 且两物体到分光镜12的距离相等。

3)使干涉图经过一傅里叶变换透镜进行第一次傅里叶变换。

(傅
里叶变换透镜13的负透镜一方朝向分光片12, 透镜到目标图
像11的距离约为f。

)。

4)用CCD14将聚焦像联合变换功率谱采集下来传输到电脑终端
15,通过大恒图像软件对电寻址液晶空间调制器17进行调制。

3.在II光束中的调整
1)在空间光调制器17前后各放一个偏振片, 调节16使通过的光
信号最大,再旋转18使其偏振态与16正交。

2)在18后面放一傅里叶变换透镜19, 且透镜19到空间调制器
17的距离约为f。

3)用CCD20采集相关输出信息, 传到显示终端21上。

通过反复实验得到如下的实验结果:
通过实验结果分析,得到了完整的光谱图,有光谱图上不难判别出待识别目标和参考物的相关程度。

心得体会:本实验是一个很锻炼人耐心和细心的实验,同时它也和实际应用联系十分密切。

从应用出发,探索科学原理,从而加深了我们对科学原理的认识。

在试验中,通过不断发现问题和解决问题,也使我们熟练掌握了光学试验的基本原理和方法。

本实验,涉及反射、透射、激光、滤波、光谱、光电转换以及CCD、LCD相关器等诸多物理现象和实际应用知识,大大丰富了我们的实验经验,为继续进行本光学实验打下了基础。

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