信息光学知识体系与现代技术应用研究概述

该思维导图构建了一个全面的信息光学知识体系,涵盖基础理论、光的衍射理论、相干光学理论、光学成像系统分析、空间滤波与信息处理、全息技术、现代光学信息处理及数学工具等多个方面。内容包括波动光学、傅里叶光学、相干性描述、像差分析、数字图像处理等重要概念和技术,旨在为研究和应用光学信息处理提供系统的理论基础与方法。

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# 信息光学知识体系与现代技术应用研究概述
- 基础理论
  - 波动光学基础
    - 麦克斯韦方程组
      - 电磁场的基本方程
      - 波动方程的推导
    - 标量衍射理论
      - 边缘衍射的模型
      - 小孔衍射的案例
    - 光波的数学描述
      - 复振幅表示
      - 振幅和相位的关系
  - 傅里叶光学基础
    - 二维傅里叶变换
      - 傅里叶变换的定义
      - 傅里叶变换的应用
    - 空间频率概念
      - 空间频率的物理意义
      - 频域与视域的转换
    - 透镜的傅里叶变换性质
      - 透镜成像中的傅里叶变换
      - 透镜焦平面解析
    - 夫琅禾费衍射与傅里叶变换
      - 夫琅禾费衍射的名词解释
      - 普通光源的衍射实验
- 光的衍射理论
  - 衍射分类
    - 菲涅尔衍射
      - 近场衍射的特征
      - 菲涅尔区域的划分
    - 夫琅禾费衍射
      - 远场衍射的特点
      - 相关实验和示例
    - 角谱理论
      - 角谱的物理解释
      - 应用与实际案例
  - 典型衍射计算
    - 矩形孔衍射
      - 考虑的变量与参数
      - 模拟与分析结果
    - 圆孔衍射
      - 扩散与中心强度关系
      - 影像示例
    - 正弦光栅衍射
      - 光栅的几何条款
      - 计算衍射极值
    - 菲涅尔波带片
      - 波带片理论展开
      - 应用实例
- 相干光学理论
  - 相干性描述
    - 时间相干性
      - 单色光源的特点
      - 相干长度的计算
    - 空间相干性
      - 光源尺寸的影响
      - 相干性定义方式
    - 互相干函数
      - 互相干的数学表述
      - 实验验证方法
  - 相干成像系统
    - 相干传递函数
      - CTF的定义
      - 对比非相干成像的差异
    - 非相干传递函数
      - OTF的推导
      - 应用领域
    - 调制传递函数
      - MTF的物理意义
      - 影响成像质量因素
- 光学成像系统分析
  - 系统数学模型
    - 点扩散函数
      - PSF的定义与应用
      - 对成像系统的影响
    - 线性空不变系统假设
      - 理论背景与假设条件
      - 在成像中的应用实例
    - 卷积成像模型
      - g(x,y)=f(x,y)*h(x,y)的理解
      - 实例分析与应用
  - 像差分析
    - 几何像差分类
      - 不同类型的像差
      - 校正方法
    - 波像差表示
      - 波函数表示像差
      - 对成像质量的影响
    - 斯特列尔比
      - SR的计算与意义
      - 实验与理论对比
- 空间滤波与信息处理
  - 4f系统
    - 傅里叶变换性质
      - 4f系统的基本结构
      - 应用原理
    - 空间频率滤波原理
      - 频率域分析
      - 滤波结果与实际效果
    - 典型滤波器
      - 低通滤波器
        - 原理与应用领域
      - 高通滤波器
        - 隔离高频噪声
      - 方向滤波器
        - 特定方向信号提取
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