(完整wo1.rd版)光学图像相减.pdf资源-CSDN文库

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(完整 word 版)光学图像相减

实验十三光学图像相减

1.

引言

两张相近图像的差异可以通过光学图像的相减运算来获取，在医学上可用来发现病灶的发展变化，军事

上可发现敌方军事设施的变动，农业上可预测农作物的长势，工业上可用于检测工件加工质量，对地形地貌

图片的相减运算可以考察草场退化情况、监视森林火情，还可用于地球资源探测、气象预测预报，以及城市

发展研究等等.光学图像相减是相干光学处理中一种最基本的运算,实现图像相减的方法很多，本实验是利用

一维余弦光栅作为空间滤波器，在频域中对图像的频谱进行调制来实现图像相减运算的。

2.实验目的

1.熟悉正弦光栅的透过率函数；

2.加深对傅里叶光学中相移定理和卷积定理的认识;

3。掌握光学图像相减的原理，实现图像相减,加深对空间滤波概念的理解。

3。实验原理

图1 图像加减实验原理图

在物平面上，沿方向对应于坐标原点放置的图像A和B,它们的中心离坐标原点的距离都等于

（1）

b 



f

0

f

在频谱平面上，放置忽略了有限尺寸的正弦振幅型光栅，其复振

幅透过率函数可写为

1

（2）

H ( f

x

, f

y

) 



1 cos(2



f

0

x

1





)



2

设

f

A



x

0

, y

0



和

f

B



x

0

,y

0



分别为图像 A 和 B 复振幅透过率函数。在单位振幅平面波垂直照射下，物平面输入光场

分布为

f (x

0

, y

0

)  f

A

(x

0

 b, y

0

)  f

B

(x

0

 b, y

0

)

（3）

频谱平面输入频率为

F( f

x

, f

y

)  



f (x

0

, y

0

)



f

x



（4）

 F

A

( f

x

, f

y

) exp( j2



bf

x

)  F

B

( f

x

, f

y

) exp( j2



bf

x

)

x

1

y

, f

y



1



f



f

的关系，可得

bf

x

 f

0

x

1

，式（4）可为利用式(1）和

经光栅滤波后的频谱为

F ( f

x

, f

y

)H ( f

x

, f

y

) 

F ( f

x

, f

y

)  F

A

( f

x

, f

y

) exp(  j2



f

0

x

1

)  F

B

( f

x

, f

y

) exp( j2



f

0

x

1

)

（5)

1



F

A

( f

x

, f

y

)exp( j



)  F

B

( f

x

, f

y

)exp(  j



)



 

4

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