Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

 

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска


Наименование:


Реферат Основные характеристики структуры изображения. Свойство линейности. Свойство инвариантности к сдвигу (условие изопланатизма). Функция рассеяния точки. Оптическая передаточная функция. Схема формирования оптического изображения. Зрачковая функция.

Информация:

Тип работы: Реферат. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 15.01.2009. Год: 2009. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра ЭТТ
РЕФЕРАТ
На тему:
«Структура и качество оптического изображения»

МИНСК, 2008
Основные характеристики структуры изображения

Изображающие приборы могут давать изображение различного качества с точки зрения передачи структуры предмета. Структура и форма светового поля в пространстве изображений подобна структуре и форме предмета, однако оптическая система вносит в эту структуру свои изменения, оценка которых есть оценка качества изображения.
Передача структуры предмета или изображения - это отображение оптической системой мелких деталей объекта. Для описания такого отображения необходимо математическое описание предмета и изображения в виде функций и . Эти функции описывают зависимость распределения интенсивности от пространственных координат.
Представим предмет в виде совокупности бесконечного количества светящихся точек. Для того, чтобы считать, что изображение предмета - это совокупность изображений соответствующих точек предмета, оптическая система должна удовлетворять свойствам линейности и инвариантности к сдвигу.
Свойство линейности

Изображение суммы объектов равно сумме изображений каждого объекта:
. (1)
То есть, если предмет - это сумма точек , то изображение - сумма изображений этих точек . Изображающие оптические системы полностью линейны.
Свойство инвариантности к сдвигу (условие изопланатизма)

При смещении точки ее изображение только смещается на пропорциональную величину (рис.1):
, (2)
где V - обобщенное увеличение.
Рисунок.1 - Условие изопланатизма.

В отличие от условия линейности, условие изопланатизма в оптических системах соблюдается приблизительно, поскольку характер изображения при смещении изменяется. Изопланатизм, как правило, не соблюдается в пределах всего поля, обычно он соблюдается только при небольших смещениях.
Изопланатическая зона - это зона, в пределах которой соблюдается условие изопланатизма. Чем больше размер изопланатической зоны, тем лучше изопланатизм. Если зона полностью перекрывает предмет, то система полностью изопланатична. Мы будем рассматривать структуру изображения в пределах одной изопланатической зоны.
Функция рассеяния точки

В идеальной оптической системе точка изображается в виде точки, а в реальной оптической системе точка изображается в виде пятна рассеяния (рис.2).
Рисунок 2 - Изображение точки в пределах изопланатической зоны.

Основной характеристикой, описывающей передачу структуры предмета оптической системой является функция рассеяния точки.
Функция рассеяния точки (ФРТ, point spread function, PSF) - это функция, описывающая зависимость распределения освещенности от координат в плоскости изображения, если предмет - это светящаяся точка в центре изопланатической зоны.
Зная функцию рассеяния точки, можно найти изображение любого предмета, если разложить его на точки и найти ФРТ от каждой точки. Если есть предмет , то каждая его точка изображается в виде функции , то есть ФРТ смещается в точку с координатами (рис.2), а изображение всего предмета будет представлять собой сумму этих изображений:
. (3)
Если увеличение V принять за единицу, то выражение (3) становится сверткой (конволюцией).
Функция изображения есть свертка функции предмета с функцией рассеяния точки:
(4)
Гармонический периодический объект

Предмет кроме разложения на отдельные точки можно разложить на другие элементарные части - периодические решетки.
Периодическая решетка - это структура с белыми и черными полосами.
Гармоническая периодическая решетка - это структура, интенсивность которой описывается гармонической функцией (рис.3).
В электронике существует аналог гармонической решетки - периодический во времени сигнал на входе прибора.
Рисунок 3 - Гармоническая периодическая решетка

Гармоническая периодическая решетка описывается выражением:
, (5)
где a - вещественная амплитуда, b - сдвиг, T - период, - угол ориентации.
Вместо периода можно использовать пространственную частоту , а вместо вещественной амплитуды и сдвига - комплексную амплитуду:
, (6)
Тогда интенсивность гармонической решетки в комплексной форме:
, (7)
Величину можно выразить как , тогда интенсивность гармонической решетки будет зависеть от двух координат (x, y):
(8)
где - частота в направлении x, - частота в направлении y.
Любой объект, как было сказано выше, можно разложить на элементарные гармонические объекты, тогда изображение - это совокупность изображений элементарных объектов. Эти изображения для реальных оптических систем всегда имеют искажения, что связано с законом сохранения энергии. Идеальные оптические системы нарушают закон сохранения энергии, так как они для сохранения неизменной структуры предмета должны передавать бесконечно большую энергию.
Изображение гармонического объекта можно описать, если в выражение (9.3) подставить в качестве распределения интенсивности на предмете функцию (8):
. (9)
Если выразить координаты предмета и изображения в едином масштабе, то V=1, следовательно:
.
После замены переменных получим:
или, после переобозначения :
. (10)
Двойной интеграл в выражении (9.10) - это некоторая функция , зависящая от пространственных частот.
Обозначим , и запишем распределение интенсивности на изображении гармонического объекта в следующем виде:
. (11)
Как показывают соотношения (8) и (11), изображение от предмета отличается только комплексной амплитудой, то есть изображение гармонической решетки любой оптической системы есть гармоническая решетка с той же частотой. Поэтому гармоническую решетку удобно использовать для исследования и оценки передачи структуры изображения. Изменение комплексной амплитуды гармонической решетки - это и есть действие оптической системы.
Оптическая передаточная функция (ОПФ)

Оптическая передаточная функция (optical transfer function, OTF) характеризует передачу структуры предмета оптической системой как функция пространственных частот:
. (12)
ОПФ связана с ФРТ интегральным преобразованием - преобразованием Фурье:
(13)
или
или ,
где F - обозначение Фурье преобразования:
. (14)
ФРТ показывает, как оптическая система изображает точку, а ОПФ показывает, как оптическая система изображает гармоническую решетку, то есть как меняется комплексная амплитуда решетки в зависимости от частоты.
Оптическая передаточная функция - это комплексная функция:
. (15)
Модуль ОПФ называется модуляционной передаточной функцией (МПФ) или частотно-контрастной характеристикой (ЧКХ). Аргумент (фаза) ОПФ называется фазовой передаточной функцией (ФПФ) или частотно-фазовой характеристикой (ЧФК).
Частотно-контрастная характеристика показывает передачу вещественной амплитуды гармонического объекта:
, (16)
где a - амплиту и т.д.................


Скачать работу


Скачать работу с онлайн повышением оригинальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.