研究生-高等光学-联合傅里叶变换相关图像识别-实验指导

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实验七光学图像相关识别

实验七光学图像相关识别
一．实验目的
1. 了解透镜的傅里叶变换功能及用光学方法实现相关运算的基本原理和方法。 2. 了解光学匹配滤波的原理,学习用全息技术制作匹配滤波器。 3. 了解光学匹配滤波相关识别的原理及 Vander Lugt 相关器(VLC)的基本结构和实现过程。 4. 了解光学联合变换图像相关识别的原理及联合变换相关器(JTC)的基本结构和实现过程。 5. 初步了解空间光调制器(SLM)的功能、作用及光电混合相关图像识别的基本结构。 6. 初步了解图像畸变对光学相关器性能的影响及其可能的解决方法。
光学上实现卷积或相关运算的具体结构是 4f 光学系统，如图 2 所示：图中 FTL 表示傅
里叶变换透镜，P1、P2、P3 分别表示输入面、傅立叶变换频谱面和输出面，它们分别是 FTL 1 的前焦面、FTL1 的后焦面（同时也是 FTL2 的前焦面）和 FTL2 的后焦面。由相干光源发出、经扩束准直后的平
{ } FT T (u, v)R∗(u, v) = t( x, y) ☆ r(x, y) 。实现上述操作过程的具体结构和方法有两种：一种
是由密执安大学雷达实验室的 A. B Vander Lugt 于 1963 年提出的、以频域匹配滤波为原理的 Vander Lugt 相关器（Vander Lugt Correlator—VLC）；另一种是由 C.S.Weaver 和 J.W.Gordman 于 1966 年提出的、以联合傅里叶变换（空域滤波）为原理的联合变换相关器（Joint Transform Correlator—JTC）。二者的区别在于 VLC 依赖于频域中滤波器的合成及滤波操作，而 JTC 依赖于空域中滤波器合成及滤波操作。
1~2 个。
9. 扩束准直系统 2 套（包括：可三维调节的空间滤波器支架 2 套，与之配套的针孔（15 μ m —25 μ m）若干，扩束镜（显微物镜，25~40 倍）若干，直径 5~6cm、焦距 25cm 左右的

傅里叶变换实验技术指南

傅里叶变换实验技术指南傅里叶变换是一种常用的信号处理技术，在信号处理、图像处理、通信系统等领域广泛应用。

本文将为读者介绍傅里叶变换的基本原理和实验技术，以及如何使用傅里叶变换进行信号分析和图像处理。

一、傅里叶变换的基本原理傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的技术。

它可以将任意信号表示成许多正弦函数和余弦函数的叠加，从而能够更好地理解和分析信号的频率特性。

傅里叶变换的基本公式如下：F(ω) = ∫ f(t) * e^(-jωt) dt其中，F(ω)表示频域信号，f(t)表示时域信号，e^(-jωt)是一个复指数函数，ω为角频率。

二、进行傅里叶变换的实验技术1. 准备实验设备进行傅里叶变换的实验需要准备一台能够生成和采集信号的函数发生器或信号发生器，一台傅里叶变换仪器（例如频谱仪）以及连接线缆。

2. 选择合适的信号选择一个合适的信号用作实验的输入信号。

可以选择包含不同频率分量的复合信号，也可以直接输入单一频率的正弦波信号。

3. 连接信号发生器和傅里叶变换仪器使用相应的连接线将信号发生器和傅里叶变换仪器连接起来。

确保连接的稳定和可靠。

4. 设置信号发生器根据实验需要调整信号发生器的参数，包括频率、振幅和偏移量等。

可以逐渐改变这些参数，观察傅里叶变换仪器上的频谱分布情况。

5. 观察频谱图形使用傅里叶变换仪器可以获得输入信号的频谱图形。

观察频谱图形可以帮助我们理解信号的频率成分和能量分布情况。

可以通过改变信号发生器的参数，比如频率、振幅和相位等，来观察频谱图形的变化。

6. 分析频谱特性通过观察频谱图形，可以分析信号的频率特性，比如频率成分的数量、幅度和相位等。

频谱图形通常以幅度谱和相位谱的形式呈现，可以进一步分析信号的谐波分量、峰值频率和谱带宽等。

7. 应用傅里叶变换进行信号处理傅里叶变换不仅可以用于分析信号的频谱特性，还可以应用于信号处理任务。

比如，傅里叶变换在图像处理中常用于频域滤波、频域增强和图像压缩等任务。

实验二图像的傅立叶变换

实验二图像的傅立叶变换一、实验目的1了解图像变换的意义和手段；2熟悉傅立叶变换的基本性质；3熟练掌握FFT变换方法及应用；4通过实验了解二维频谱的分布特点；5通过本实验掌握利用MATLAB编程实现数字图像的傅立叶变换。

6评价人眼对图像幅频特性和相频特性的敏感度。

二、实验内容：产生亮块图像f1(x,y)(128*128,暗处灰度值为0，亮处灰度值为255)，对其进行FFT：（1）同屏显示原图f1和FFT(f1)的幅度谱图（2）令f2(x,y)=(-1)^(x+y)f1(x,y),重复以上过程，比较二者幅度谱的异同（3）将f2(x,y)顺进针旋转45度得到f3(x,y),对f3作FFT产生亮块图像f1(x,y),并存储三、实验原理1 应用傅立叶变换进行图像处理傅里叶变换是线性系统分析的一个有力工具，它能够定量地分析诸如数字化系统、采样点、电子放大器、卷积滤波器、噪音和显示点等的作用。

通过实验培养这项技能，将有助于解决大多数图像处理问题。

2 傅立叶（Fourier ）变换的定义对于二维信号，二维Fourier 变换定义为：2()(,)(,)j ux uy F u v f x y e dxdy π∞∞-+-∞-∞=⎰⎰逆变换：2()(,)(,)j ux uy f x y F u v e dudv π∞∞+-∞-∞=⎰⎰二维离散傅立叶变换为：112()001(,)(,)i kN N j m n N Ni k F m n f i k eN π---+===∑∑ 逆变换：112()001(,)(,)i k N N j mn N Nm n f i k F m n eNπ--+===∑∑四、实验分析1、生成大小为128×128，暗处=0，亮处=255的图像图象f1(x,y)。

2、对原图像进行傅立叶变换，再显示幅度频谱图，其间运用函数fftshift进行修正，使变换后的直流分量位于图形的中心。

3、把空间的频率平面坐标系的原点移到(M/2,N/2)的位置，即令0/2u M =，0/2v N =，则)2/,2/()1)(,(N v M u F y x f y x --⇔-+上式表明：如果需要将图像频谱的原点从起点(0,0)移到图像的中点(M/2,N/2)，只要将f(x,y)乘以因子(1)x y +-进行傅立叶变换即可实现。

图像的傅里叶变换实验报告

计算机科学与技术系实验报告专业名称计算机科学与技术课程名称数字图像处理项目名称Matｌab语言、图像得傅里叶变换班级14计科２班学号1404０11023姓名卢爱胜同组人员张佳佳、王世兜、张跃文实验日期2０１6、1１、3０一、实验目得与要求：（简述本次实验要求达到得目得，涉及到得相关知识点，实验得具体要求。

)实验目得:1了解图像变换得意义与手段；2熟悉傅立叶变换得基本性质；3熟练掌握FFT变换方法及应用；４通过实验了解二维频谱得分布特点;５通过本实验掌握利用ＭATＬAB编程实现数字图像得傅立叶变换。

6评价人眼对图像幅频特性与相频特性得敏感度。

实验要求：应用傅立叶变换进行图像处理傅里叶变换就是线性系统分析得一个有力工具，它能够定量地分析诸如数字化系统、采样点、电子放大器、卷积滤波器、噪音与显示点等得作用。

通过实验培养这项技能,将有助于解决大多数图像处理问题.对任何想在工作中有效应用数字图像处理技术得人来说,把时间用在学习与掌握博里叶变换上就是很有必要得。

二、实验内容(根据本次实验项目得具体任务与要求,完成相关内容，可包括:实验目得、算法原理、实验仪器、设备选型及连线图、算法描述或流程图、源代码、实验运行步骤、关键技术分析、测试数据与实验结果、其她)1、傅立叶(Ｆourier）变换得定义对于二维信号，二维Fouｒｉer变换定义为：逆变换:二维离散傅立叶变换为：逆变换:图像得傅立叶变换与一维信号得傅立叶变换变换一样，有快速算法，具体参见参考书目，有关傅立叶变换得快速算法得程序不难找到。

实际上,现在有实现傅立叶变换得芯片,可以实时实现傅立叶变换。

2、利用MATLＡB软件实现数字图像傅立叶变换得程序:I＝imread(‘原图像名、giｆ’）；%读入原图像文件ｉｍsｈｏw（I); ％显示原图像fftI=fft2(I）；％二维离散傅立叶变换sfftI=fftｓhiｆt（ffｔI）；％直流分量移到频谱中心ＲＲ＝ｒeａl（sfftＩ)； %取傅立叶变换得实部II=imag（sfｆｔI)； %取傅立叶变换得虚部A＝sqｒt(RR、＾2＋II、＾2）；％计算频谱幅值A=（Ａ-miｎ（min（A)））／(ｍａx(ｍａx（A））-ｍin（miｎ(A)）)＊225 ％归一化figｕｒe；％设定窗口imshow（Ａ); ％显示原图像得频谱四、源代码cｌc;cleaｒallＩ=ｉｍreaｄ('Fiｇ0707（ａ）(Ｏｒiｇｉnal)、ｔｉf、tiｆ')；％读入原图像文件ｉmsｈow(I); %显示原图像ｔitle（’原始图像’)fｆtＩ=fｆt2(I）；％二维离散傅立叶变换sffｔI=fｆtshifｔ(fftＩ); ％直流分量移到频谱中心RR=real（ｓfftI)；％取傅立叶变换得实部II=imaｇ（sffｔＩ); %取傅立叶变换得虚部A＝sｑrｔ（ＲＲ、^2+ＩI、^２)； %计算频谱幅值A＝（A－min(min(A））)/（max（max(Ａ））－ｍin(min（A)）)*225; %归一化fｉｇｕｒe； %设定窗口imｓhow(A); ％显示原图像得频谱titlｅ（＇原始图像得频谱’)f1=ｉｆｆt2(A); ％用Fouｒieｒ系数得幅度进行Ｆouｒieｒ反变换f2＝ｉfft2（ａnｇlｅ(fftI））； %用Fourieｒ系数得相位进行Fouriｅr 反变换;figureｓubplot 121；imｓhoｗ（f1,［]）title（'幅度进行Foｕrier反变换’)suｂplot １22；iｍshoｗ（f2,［])ｔｉtlｅ（’相位进行Foｕｒier反变换’)五、实验结果及分析原始图像原始图像的频谱幅度进行Fourier反变换相位进行Fourier反变换实验分析:本次试验研究了有关傅里叶算法方面得知识,将傅里叶变换应用在图像得处理上,让我学习到了傅里叶算法方面得知识,实践才就是成长得好道路。

傅立叶光学实验

•焦平面
•像平面
物7 理实验
网格的滤波实验
•网格
•网格频谱
物8 理实验
条形光阑
物9 理实验
可变光圈实验
在焦平面上放一个可变光圈：
光圈由小变大
中央零级通过—可以观察到傅里叶频率综合的
现象。
如果挡掉中央零级—可能是一片均匀的光
可能是反衬度相反的像。
物0 理实验
空间滤波实验
“二元振幅滤波器” ，相位滤波器，复数滤波器 1．低通滤波：只允许位于频谱面中心及附近的低频分量通
FTFT-1{g(x,y)}=FT-1FT{g(x,y)}=g(x,y)
物0 理实验
透镜的傅里叶变换性质
会聚透镜的本领—进行二维傅里叶变换
物体在前焦面上在透镜后焦面上得到的是准确的傅里叶变换（其它的情况）
物平
面
透镜
频谱
面
f
f
物1 理实验
光源
物平
面
频谱
面
透镜
物2 理实验
光源
物7 理实验
再现光路
物8 理实验
再现说明
•第1、2项分别为f和g的自相关，位于光轴中心 •第3项为g f，中心位于x’=2a •第4项为 f g，中心位于x’=-2a
物9 理实验
计算机模拟
物0 理实验
计算机模拟
物1 理实验
实验方法
物2 理实验
旋转不变联合变换相关器
物3 理实验
•精品课件
傅立叶光学实验
物2 理实验
傅里叶光学的基础知识
傅里叶变换的定义傅里叶变换的性质透镜的傅里叶变换性质
物3 理实验
傅里叶光学的应用—光学信息处理
空间滤波图像处理图像识别非相干光学信息处理

光电图像处理实验(傅立叶变换)

电子科技大学实验报告学生姓名： XXX学号： 2705XXXXXX指导教师：彭真明日期： 2010年4月6日一、实验室名称：光电楼327机房二、实验项目名称：图像变换(一)三、实验原理：傅立叶变换时信号处理领域中一个重要的里程碑，它在图像处理技术中童谣起着十分重要的作用，被广泛的应用于图像特征提取、图像增强与恢复、噪声抑制、纹理分析等多个方面。

1、离散傅立叶变换（DFT ）：要把傅立叶变换应用到数字图像处理当中，就必须处理离散数据，离散傅立叶变换的提出使得这种数学方法能够和计算机技术联系起来。

正变换：逆变换：幅度：相位角：功率谱：2、快速傅立叶变换（FFT ）：离散傅立叶变换运算量巨大，计算时间长，其运算次数正比于N^2,当N 比较大的时候，运算时间更是迅速增长。

二快速傅立叶变换的提出将傅立叶变换的复杂度由N^2下降到了NlgN/lg2,当N 很大时计算量可大大减少。

而快速傅立叶变换(FFT)需要进行基2或者基4的蝶形运算，算法上面较离散傅立叶变换困难。

∑∑-=-=+-=1010)//(2),(1),(M x N y N vy M ux j e y x f MN v u F π∑∑-=-=+=1010)//(2),(),(M x N y N vy M ux j e v u F y x f π3、离散余弦变换(DCT)：为FT 的特殊形式，被展开的函数是实偶函数的傅氏变换，即只有余弦项。

变换核固定，利于硬件实现。

具有可分离特性，一次二维变换可分解为两次一维变换。

正变换：逆变换：其中：四、实验目的：1．了解各种图像正交变换的作用和用途；2．掌握各种图像变换的方法和原理；3．熟练掌握离散傅立叶变换(DFT)、离散余弦变换(DCT)的原理、方法和实现流程，熟悉两种变换的性质，并能对图像傅立叶变换的结果进行必要解释；4．熟悉和掌握利用Matlab 工具进行图像傅立叶变换及离散余弦变换的基本步骤、MATLAB 函数使用及具体变换处理流程；5．能熟练应用Matlab 工具对图像进行FFT 及DCT 处理，并能根据需要进行必要的频谱分析和可视化显示。

傅里叶变换光学实验

傅里叶变换光学系统一、实验目的和内容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（FT ）图像，观察4f 系统的反傅氏变换（IFT ）图像，并进行比较。

4、在4f 系统的变换平面（T ）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FT 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。

图1 为简化分析，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，附加了一个位相因子(,)x y ϕ后变为(,)L U x y '：(,)(,)e x p [(,L L U x y U x y j x y ϕ'= （1）图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0D －(,)D x y ，透镜折射率为n ，则该点的总的位相差为：00(,)[(,)](,)(1)(,)x y k D D x y knD x y kD k n D x y ϕ=-+=+- （2）（2）中的k ＝2π/λ，为入射光波波数。

用位相延迟因子(,)t x y 来表示即为：0(,)e x p ()e x p[(1)(,)]t x y j k D j k n D x y =- （3）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，可以得到球面透镜的厚度函数为：22012111(,)()()2D x y D x y R R =-+- （4）其中1R 、2R 是构成透镜的两个球面的曲率半径。

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通过透镜进行傅里叶变换，透镜后焦面 P2 上的复振幅分布为
2 2 G , F , exp j b H , exp j b f f G , F , H , g x, y f x, y h x, y G , 其中，、和分别是、和的空间频谱，并称
用银盐胶片作记录媒质，费时的洗相过程限制了对图像的实时处理。另外，相干光系统只能用相干光对输入透明片作空间调制，不允许非相于图像的直接输入。为了实时处理就需要发展一种器件，从而出现了实时空间光调制器。目前实时空间光调制器还处在研究和发展阶段，正在研制的器件种类繁多，如利用泡克耳斯效应的 DKDP 和 PROM 器件,利用混合场效应的液晶光阀,利用表面形变的热塑和光导热塑记录媒质，以及声光、磁光效应的器件。空间光调制器的参量很多,主要参量有:灵敏度、分辨率对比度灰度等级、线性动态范围、存 s 储能力、擦除性能、重复使用次数、光学质量等，要根据应用要求来作某种选择。例如，DKDP 器件在擦除、存储和光学质量方面较好，而液晶光阀在不需要存储情况下，是有希望的器件，尤其在转换非相干光图像为相干光图像上是目前应用最普遍的器件。为液晶光阀的结构图。PROM 器件也是较好的转换器件。空间光调制器将是光电混合处理系统中的关键器件之一。
为
f x, y
和
h x, y
的联合傅里叶谱。
在 P2 平面用记录介质或其他平方律探测器进行光强记录，得到联合傅里叶变换的功率谱
2 2 2 4 4 G , F , H , F * , H , exp j b F , H * , exp j b f f
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。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。
得联合傅里叶变换光谱，另一路则实现联合傅里叶变换功率谱的实时傅里叶逆变换。将待识别的目标图像与参考图像通过马赫-曾德尔干涉仪并行输入相干光处理系统，用 CCD 将联合傅里叶变换谱转换成功率谱，送入计算机获得与之对应的信号，利用计算机调制电寻址的液晶空间光调制器 LCD。则 LCD 上的功率谱通过透镜的傅里叶变换形成相关输出，由 CCD 探测并显示。如果目标图像与参考图像的基本特征一致，则输出图像具有一对明显的相关峰。
图 1-4. 系统光路
四．调节技巧与关键部分原理
1．空间滤波器的使用由于激光器谐振腔镜的衍射和发光机理导致出光光强不均匀和衍射杂斑的出现。为了减小这些干扰，得到均匀的光斑，我们采用空间滤波器来代替普通的扩束透镜。其原理是采用小孔滤波的方法，保留相对均匀的 0 级光斑。在小孔滤波时，我们需要进行准直。方法是先把滤波器上反过来利用物镜做括束，让括束光斑以之前的激光器准直用的光阑中心为圆心，这样就能保证光斑中心和激光光束共轴了。把滤波器再掉转，按上述方法使共轴，加上针孔，转动螺纹副使物镜向针孔运动，同时二维调节针孔，这时能在针孔后方出现小孔衍射图样。当运动到某一位置时，便能得到明亮均匀的光斑。 2．分光光楔的安装为了避免分光片上下面反射形成的干涉干扰，我们选用分光光楔来分开两路反射光，为了确保实验光路的等高，楔面应该水平放置。半透半反面的选择可利用镜面反射原理，用某物离近镜面，判断成像远近来区分光楔两个面。
五．附录 1．系统主要配置:
序号（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）名称 HeNe 内腔激光器光束扩束准直系统马赫-曾德尔干涉系统图像采集组件黑白监视器傅里叶变换透镜检测平晶组件电寻址空间光调制器可变衰减器 Φ30mm Φ40mm 含 CCD;图像卡;图像软件 9 寸;带模拟输入 Φ50mm;f300mm Φ50mm 规格 632.8nm;2mW;DH-HN250 数量 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1
监视器（相关输出）
CCD II
透镜 II
计算机（功率谱）
参考图像透镜 I 马赫-曾德尔干涉仪
分光镜 III 图 1-2 系统示意图
图 1-3 典型实验结果
三．实验内容及步骤
参见图 1-4 搭建光路。 1. 调节激光管夹持器，将 HeNe 激光束 1 调节高度适中，水平（与台面平行），作为主光轴（中心高）。
1024 768
光密度 0-3.0;连续可调带纵向移动平台;3 组对比物
（10）目标识别物（11）讲义
2．实时空间光调制器（real-time spatial light modulator）
使得相干处理系统能输入非相干光图像和随时间变化的图像的器件。相干光处理系统的最大优点是二维平行处理、信息容量大，运算速度快。但是目前的输入图像和空间滤波都
一．实验目的： 1．通过实验，使学生理解联合傅里叶变换和图像识别的基本理论。
2．学会相干光信息处理系统的搭建和调试； 3．学习电寻址液晶空间光调制器的原理、光学特性和操作；
二．实验原理及系统结构：
1．联合变换相关识别联合变换相关器(JTC)是一种实现卷积和相关运算的相关光处理器，最早是由 Weaver 和 Goodman 提出的。
2. 调整所有光学元件(分光光楔，反射镜，空间滤波器，透镜等等)的高度, 使它们的中心与光轴重合, 即共轴。 3. 放置圆形可调衰减器 2，调节光路中 HeNe 激光束的强度（初始调光路的时候先调到最强）。 4. 光束通过空间滤波器 3 进行扩束，并通过调节针孔进行滤波，使扩束形成亮度均匀柔和的圆光斑。 5. 放置透镜 4 进行光束准直。因为准直透镜的焦距是 180mm，所以该透镜应放在针孔后 180mm 左右的位置，用白纸在准直透镜后记录一下光斑的大小，然后在较远的位置再记录一下光斑的大小，如果不一致需要前后调整一下准直透镜的位置，直到远近光斑大小基本一致。 6. 放置可变光阑 5 到光斑中心，将光斑直径大小限制为 10mm 左右。 7. 用分光光楔 6 分成两束，光路 I（透射光）、II（反射光）, 使其互成直角。在 I 光束中的调整 8. 搭建马赫-曾德干涉系统(如图 1-4-I 光路)。该系统由两个分光光楔 7、12 和两个反射镜 9、8 组成。 (a)通过分光光楔 7 分光，用反射镜 8、9 分别反射到分光光楔 12 处，使两束光合二为一。通过分别调节元件 9、12 的二维俯仰，使通过分光光楔 12 出射的两束光（斑）在近、远处都要重合在一起（比如调整反射镜 9 俯仰使近处的光斑重合，那么就要调整光楔 12 俯仰使远处的光斑重合）。 9. 在马-曾干涉光路的两个臂内分别放置两片目标识别物板 10、11，两块识别物板到分光光楔 12 的距离要相等，而且两块板的左右要相反（因为目标识别物板 10 相对光楔 12 为镜面反射）。 10. 放置傅变透镜 13，距离识别物板 11 的距离为 300mm（13 的焦距）。 11. 在傅变透镜 13 的后焦面位置放置 CCD14，并连接到已安装图像采集卡的电脑 15 上，通过图像采集软件观测 CCD14 拍摄到的图像。分别将两目标物识别板上的相同字符移动到光斑中，再把圆形可调衰减器 2 条街的衰减幅度大些，即可在电脑 15 上看到清晰的联合傅里叶变换功率谱（杨氏条纹），如果分别将两目标识别物板的不同字符移动到光斑中，则看不到清晰的功率谱（杨氏条纹）。在 II 光束中的调整 12. 在本公司提供的空间光调制器 17 前后各放一个偏振片 16、 18 空间光调制器 17 需要得到电脑 15 的视频信号（需要一个视频信号分频器）。 13. 在 18 后面放一傅里叶变换透镜 19, 且透镜 19 到空间光调制器 17 的距离为 300mm （焦距）。 14. 放置 CCD20 在比，则可在 21 上看到一对清晰锐利的相关峰点，否则相关峰的锐度变差（暗淡弥散），相关峰可随两字符的相对移动而移动。在本实验系统中可依次对比“大大” ， “圆孔圆孔” ， “恒恒” ， “大恒”
式中前两项是各自的自相关，而后两项则是彼此的互相关。一般采用实时的空间光调制器作为平方律探测器，取代记录胶片，可充分体现联合变换相关器的优越性。具体内容请参考《傅里叶光学.第二版》（吕乃光）321-323 页。本系统就是根据联合傅里叶变换相关识别原理组件的，目的是通过该系统的搭建和分析，深入理解图像相关识别的原理。 2．系统结构根据上面的联合傅里叶变换相关识别的过程的介绍，整个图像识别包括两个步骤，即联合傅里叶变换光谱的记录和联合变换功率谱的逆傅里叶变换。而且采用可实时处理的空间光调制器可提高系统的处理能力。下面提供一套参考光路，以理解设计的思想。在实际搭建中，可采用的光路结构很多。如图 1-2 所示，从 He-Ne 激光器发出的光束通过反射镜 I 和分光镜 I 分成两路，一路用于获
3．马赫-曾特干涉系统的搭建一定要注意透射光与反射光的重合不只是意味着在某一处重合，而是在远近都要找重合。技巧是在调节远处的重合时，动光楔的二维调节; 在调节近处的重合时，调节作为反射光路的反射镜，直到远近都重合时，便能得到干涉条纹。作为透射光一路的反射镜不动。 4．目标识别物板的放置二个识别物板分别放在马赫-曾特二臂中，其中一面是利用分光光楔的反射原理，所以在放置时要反着放，即一个是大恒，另一个是恒大。在放置识别板和下面的移动台时，一定要保证与光路垂直。因为实验的基本原理是要分析物与鉴别物的相关性，放置不好则在移动时影响时不变系统。 5．空间光调制器原理及使用在分光光楔后放置一个傅里叶变换透镜，透镜的前焦面放置透射光光路的目标识别物板，透镜的后焦面是相关识别的谱面，在电脑上，我们能够接收到它的功率谱。空间光调制器的作用是通过分频器把功率谱的图像加载到液晶片上，相当于一个图像光栅，从而对它做一次新的傅里叶变换得到相关峰的谱。一定注意的是，第二次傅里叶变换不要和傅里叶逆变换搞混，在 SLM 上加载的是第一次傅里叶变换功率谱的像，在第二次变换中，它是一个新的物。另外，在使用 SLM 时，应在前后各加一个偏振片，旋转之一，保证二片正交。