林远芳, 郑晓东, 郑　赪, 陈昕阳, 刘　旭

(浙江大学 光电科学与工程学院, 浙江 杭州　310027)



基于ASAP的“光学图像相加减”效果仿真及实验验证

林远芳, 郑晓东, 郑赪, 陈昕阳, 刘旭

(浙江大学 光电科学与工程学院, 浙江 杭州310027)

为探究影响光学图像相加减实验效果的因素及影响过程和变化规律,运用ASAP光学软件对不同参数下的实验光路进行三维建模、光线追迹、像面数据显示和仿真分析,给出了透光孔中心距不匹配、光栅横向微位移不足、光栅偏离谱面、透镜不等高同轴等情况下的像面仿真图,并在实验室中搭建光路,对各种仿真情况进行实验验证。结果表明,ASAP仿真结果与通过手机拍摄或CCD观察到的实验现象相符,仅当光路等高同轴、各元件严格定位、透光孔中心距与系统参数精确匹配、光栅横向精密移动1/4周期等条件满足时,才能获得好的图像周期性相加减效果。

光学信息处理； 信息光学； 空间滤波； 光学软件

将商业软件用于光学实验仿真建模及分析,可以为仿真实验教学开辟新的途径。文献[1-3]发表了利用3ds Max、TracePro、Matlab等商业软件模拟镜面反射、三棱镜折射、偏振光分离和转换、光栅衍射条纹次极大强度的分布和次极大衍射条纹变化实验教学成果。

光学4f系统[4]是一种典型的相干光学处理系统,在其谱面上放置光栅作滤波器,可实现光学图像相加减,进而作为一种图像识别手段而被应用[5-6]。光学4f系统实验作为经典的信息光学实验在高校中普遍开设[7]。文献[8]运用Matlab仿真了光学4f系统和图像相加减的理想实验现象。……