《光信息处理》课程（本科）实验教学大纲

《光信息处理》课程(本科)实验教学大纲

一、 课程编号：020307 二、 课程类型：限选课

适用专业：光信息科学与技术 实验学时：16学时

先修课程：普通物理、光学原理、信息光学

三、 本课程的地位、作用与任务

光学信息处理是近年来发展起来的一门新兴学科。1948年全息术的发明，1955年光学传递函数概念的建立，以及1960年新型的强相干光源——激光的诞生，是近代光学发展史上的三件大事，也是光学信息处理的基础，而透镜的傅里叶变换效应则构成了光学信息处理的理论框架。

与其他形态的信号处理相比，光学信息处理具有高度并行、大容量的特点．近年来，这一学科发展很快，理论体系已日趋成熟、完整，成为信息科学的重要分支，在一些领域中逐渐进入实用阶段．

本实验课程是光信息处理课程的重要实践环节，通过本课程的教学，应使学生初步具备在光信息处理的基本理论指导下与实际应用相结合，完成光信息处理的基本实验，达到一定的实验动手能力

四、 课程的基本要求

1、在进行实验之前做好预习工作

2、正确合理地安排光路，调节光路，完成曝光和暗室处理，得到所需要的实验结果 3、实验结束之后，认真如实地撰写实验报告，实验报告包括：实验题目，实验目的，实验内容，实验光路，实验仪器，实验理论，实验步骤，实验结果，实验讨论等部分。

五、 实验安排

本实验课程共计16个学时，安排6个实验，4个为验证性实验，2个为设计性实验（从4个备选实验中任选），每个验证性实验2学时，设计性实验4个学时。

实验一、用激光散斑检查人眼光焦度：1、了解激光散斑的概念；2、了解用激光散斑检查人眼光焦度的原理和方法，并用该方法检查自己眼睛的视觉状态。

实验二、傅立叶频谱的观察和分析：1、观察各种光栅、图片的傅立叶频谱，加深对傅立叶频谱的理解；2、由观察到的频谱判断输入图像的基本特征，理解物分布与其频谱间的

对应关系，进而了解频谱分析的基本原理、方法及各种应用。

实验三、空间滤波（阿贝－波特实验）：1、掌握空间滤波的基本原理，理解成像过程中“分频”与“合成”作用。2、掌握方向滤波、高通滤波、低通滤波等滤波技术，观察各种滤波器产生的滤波效果，加深对光信息处理的认识。

实验四、卷积定理的光学模拟：形象化地演示两个函数的卷积结果，巩固加深对卷积和卷积定理的理解

实验五、用激光散斑照相法测定面内横向微小位移：1、加深对激光散斑性质的认识；2、掌握激光散斑照相法测定面内微小位移的原理；3用激光散斑照相法测定面内横向微小位移

实验六、用傅立叶变换全息图作资料存储：1、掌握用傅立叶变换全息图作资料存储的原理；2、设计一个资料存储系统，资料的最高空间频率为10线对/mm，图形尺寸为3厘米×3厘米。

实验七、匹配滤波法进行图像识别：1、掌握图像识别和文字识别的原理；2、了解匹配滤波器的原理和制作方法；3、自制匹配滤波器进行简单的图像识别和文字识别

实验八、联合变换法进行图像相关识别：1、采用联合变换相关技术进行图像的识别；2、比较联合变换相关法和匹配滤波法进行相关识别的特点

六、 实验教材

《光信息处理实验指导书》 重庆邮电学院光电学院 罗元 编

七、 成绩考核办法

采用实验操作与报告撰写相结合的方法进行考核。