衍射和干涉图像的计算机采集与分析系统

衍射和干涉图像的计算机采集与分析系统
衍射和干涉图像的计算机采集与分析系统

光的干涉和衍射的区别与联系

光的干涉和衍射的区别与联系 光学是物理学中较古老的一门应用性较强的基础性学 科,其中光的干涉与衍射现象是光学课程最主要的内容之一 : 也是现代光学的基础。如傅立叶光学,全息学,光传输和光波导等理论基础。 干涉和衍射现象是一切波动所特有的,也是用于判断某 种物质是否有波动性的判据。从理论上分析,干涉和衍射都是 光波发生相干叠加的结果。光波叠加的原理表述为对于真空中传播的光或在媒质中传播的不太强的光,当几列光波相遇时,其合成光波的光矢量E等于各分光波的光矢量E1,E2,E3, 的矢量和,即 E=E1+E2+E3 ....... =E Ei 而在相遇区外各列光波仍保持各自原有的特性频率 波长振动方向等和传播方向继续传播就好像在各自的路径上没有遇到其他的波一样。 在我们的日常生活中就有不少的干涉现象,例如,水面 上的油膜在太阳光的照射下呈现出五彩缤纷的美丽图像。 儿童吹起的肥皂泡在阳光下也显出五光十色的彩纹,这些都是光在薄膜上干涉所产生的图样。

光的干涉现象的广义定义为“两束(或多束)频率相同振动偏振方向一致振动位相差恒定的光在一定的空间 范围内叠加其光强度分布与原来两束或多束光的强度之和不同的现象。”为了突出“相干叠加”与“非相干叠加”在空间强度分布的明显的差别又有了狭义的定义 “满足一定条件的两束或多束光在空间叠加后其合振动有些地方固定的加强有些地方固定的减弱强度在 空间在有一种周期性的变化的稳定分布” 。 根据光源分成两束时所采用的方法不同干涉分为两种: (1)由波阵面造成的干涉将点光源发出的波阵面分割为两 个或两个以上的部分 使它们通过不同的光路后交叠起来。 (2)由振幅分割造成的干涉用半透膜等波阵面上同一点处的振幅分成两个或更多个部分然后使这些波相遇而叠加起来。 让我们在日常生活中来观察光的衍射现象伸出你的手 把两个指头并拢靠近眼睛通过指缝观看电灯灯丝使缝与灯丝平行可以看到灯丝两旁有明暗相间的并带有彩色 的平行条纹这就是光通过指缝产生的衍射现象。 光的直线传播和衍射现象是有内在联系的衍射现象是光的波动特性的最基本的表现光的直线传播不过是光 的衍射现象的极限而已。惠更斯菲涅尔原理指出。在同一

计算机图像处理实验

位图文件信息的提取和二值化处理 实验步骤: 1.拷贝MinGW文件夹至C:(路径为C:\MinGW) 2.编辑setc.bat文件,然后运行此批处理以设置路径。 3.编辑hdr.h 和hdr.c文件 4.编辑bmphdr.c文件,然后在当前文件路径下,使用DOS命令: gcc -c hdr.c //编译,生成hdr.o目标文件 gcc -c bmphdr.c //编译,生成bmphdr.o目标文件 gcc -o bmphdr.exe hdr.o bmphdr.o //链接,生成bmphdr.exe执行文件 使用bmphdr.exe来提取某一个bmp文件的头信息,例如: bmphdr test.bmp 5.编辑 ez.c文件(用于图像的二值化处理),然后 gcc -c ez.c //编译,生成ez.o目标文件 gcc -o ez.exe hdr.o ez.o //链接,生成ez.exe执行文件 使用 ez.exe文件来对某一个bmp文件进行二值化处理。 例如:ez test.bmp result.bmp 108 (对test.bmp文件进行二值化处理,阈值为108,处理的结果为result.bmp文件) hdr.h文件内容: #ifndef __HDR_H__ #define __HDR_H__ struct bmphdr { char signature[2]; int size; short reserved[2]; int offset; int hdr_size; int width; int height; short nr_planes; short bits_per_pixel; int compress_type; int data_size; int resol_hori;

图像分析仪

图像分析仪在金相分析中的应用 近年来,随着计算机技术和体视学的发展,图像分析仪被广泛地应用于金相分析中,使传统的金相分析技术从定性或半定量的工作状态逐步向定量金相分析方向发展。 金相工作者多年来一直从金相试样抛光表面上通过显微镜观察来定性地描述金属材料的显微组织特征或采用与各种标准图片比较的方法评定显微组织、晶粒度、非金属夹杂物及第二相质点等,这种方法精确性不高,评定时带有很大的主观性,其结果的重现性也不能令人满意,而且均是在金相试样抛光表面的二维平面上测定,其测量的结果与三维空间真实组织形貌相比有一定差距。现代体视学的出现为人们提供了一种由二维图像外推到三维空间的科学,即将二维平面上所测定的数据与金属材料的三维空间的实际显微组织形状、大小、数量及分布联系起来的一门科学,并可使材料的三维空间组织形状、大小、数量及分布与其机械性能建立内在联系,为科学地评价材料提供了可靠的分析数据。 由于金属材料中的显徽组织和非金属夹杂物等并非均匀分布,因此任何一个参数的测定都不能只靠人眼在显微镜下测定一个或几个视场来确定,需用统计的方法对足够多的视场进行大量的统计工作,才能保证测量结果的可靠性。如果仅靠人的眼睛在显微镜上进行目视评定,其准确性、一致性和重现性都很差,而且测定速度很慢,有些甚至因工作量过大而无法进行。图像分析仪以先进的电子光学和电子计算机技术代替人眼观察及统计计算,可以迅速而准确地进行有统计意义的测定及数据处理,同时具有精度高、重现性好,避免了人为因素对金相评定结果的影响等特点,而且操作简便,可直接打印测量报告,目前已成为定量金相分析中不可缺少的手段。 图像分析仪是对材料进行定量金相研究的强有力工具,也是日常金相检验的好帮手,可以避免人工评定带来的主观误差,从而也避免了扯皮现象。虽然在日常金相检验中,不可能也不必每次都使用图像分析仪,但当产品质量出现异常或金相组织级别处于合格与不合格之间而无法判别时,则可以借助图像分析仪对其进行定量分析,得出准确结果,确保产品质量。图像分析仪在金相分析中的应用,拓展了金相检验的检测项目,促进了检测水平的提高,对于提高检测人员的素质也是十分有益的。 图像分析仪的系统由金相显徽镜和宏观摄像台组成的光学成像系统,其用途是使金相试样或照片形成图像。金相显微镜可直接对金相试样进行定量金相分析;宏观摄像台适用于分析金相照片、底片及实物等。 为了能用计算机存贮、处理和分析图像,首先需将图像数字化。一帧图像是由不同灰度的一种分布所组成,用数学符号表示为j=j(x,y),x、y为图像上像素点的坐标,j则表示其灰度值。所以,一帧图像可以用一个m×n阶矩表示,矩中每个元素对应于图像中一像素点,aij的值即表示图像中属于第i行第j列的像素点的灰度值。CCD摄像机(电荷耦合器件摄像机)就是一种图像数字化设备。 金相试样上的显微特征经过光学系统后在CCD上成像并由CCD实现光电转换和扫描,然后作为图像信号取出,由放大器进行放大,并量化成灰度级以后贮存起来,从而得到数字图像。计算机根据数字图像中需测量特征的灰度值范围,设定灰度值阈值T。 对于数字图像中任何一个像素点,若其灰度大于或等于T,则用白色(灰度值255)来代替它原来的灰度;若小于T则用黑色(灰度值0)来代替原来的灰度,可以把灰度图像转化为只有黑、白两种灰度的二值图像,然后再对图像进行必要的处理,使计算机能方便对二值图像进行粒子计数、面积、周长测量等

光的干涉和衍射及其异同分析

1引言 光学是物理学中较古老的一门应用性较强的基础学科, 又是当前物理学领域最活跃前沿之一, 然而光学的发展也是经过一场场磨难和斗争, 其历史被当作自然科学发展史的典范。光的干涉和衍射现象是光学课程最主要的内容之一, 也是现代光学的基础, 如傅里叶光学, 全息学, 光传输与光波导等的理论基础。在大学本科层次的光学学习中, 光的反射, 折射现象和成像规律我们学生已比较熟悉, 较容易接受。但对光的波动性, 干涉和衍射现象, 我们还是比较生疏, 理论解释也比较困难。本文将通过对光的干涉和衍射现象更加深入的比较和分析, 阐明干涉与衍射现象的意义, 系统归纳总结出了两者的异同,以促进相关概念的学习。 2光的干涉现象 “两束(或多束)频率相同, 振动方向一致, 振动位相差恒定的光在一定的空间范围内叠加后, 其强度分布与原来两束(或多束)光的强度之和不同的现象称为光的干涉”, 该定义范围广泛, 是光的干涉的广义定义[1]。为突出“ 相干叠加” 与“ 非相干叠加” 在空间强度分布的明显差别, 很多教科书给出了光的干涉的狭义定义“ 满足一定条件的两束(或多束)光在空间叠加后, 其合振动有些地方固定的加强, 有些地方固定的减弱, 强度在空间有一种周期性变化的稳定分布, 这种现象称为光的干涉” 。此时, 在叠加区内的屏上一般会形成固定的干涉图样, 其图象不随时间改变。这种狭义的干涉是我们以下讨论的重点, 也是中学物理所涉及的内容。 波动是振动在介质中的传播, 因此, 光波的叠加问题可以归结为讨论空间任一点电磁振动的叠加。设两波源为1S 和2S , 它们是电矢量振动方向相同, 各自发出频率相同, 初相 位不同的光波, 当这两列光波在介质中任一点P 相遇时, 可证明, 它们在该点引起的平均强度为 12I I I δ- =++ 式中, 1I 和2I 分别是发自1S 和2S 的两列光波到达P 点的各自的平均强度,δ为两列光波到达P 点时的 相位差, 上式右边的第三项称为两列光波的干涉 项。又因为振动的强度正比于振幅的平方,设1A ,

《计算机图像处理》课程标准

《计算机图像处理》课程标准 课程类别:专业核心课程 教学时数:56 学分:5 适用专业:电子商务 授课对象:一年级第一学期 制订人: 完成时间:2014-9-5 一、课程标准的制订依据 本课程是图文信息处理专业课程。通过本课程的学习,使学生掌握Photosop这个图像处理软件,该软件功能强大,广泛应用于印刷、广告设计、封面制作、网页图像制作、照片编辑等领域。利用Photosop可以对图像进行各种平面处理。绘制简单的几何图形、给黑白图像上色、进行图像格式和颜色模式的转换。培养学生对图像的处理技术,也为以后学习图像的排版与输出做基础。 二、课程性质与作用 《计算机图像处理》是电子商务专业核心课,也可作为其它移动传媒专业的拓展课。负责互联网电子商务涉及的知识、能力、素质等方面的培养,学生的职业岗位主要是面向视觉营销网页设计岗位的高技能应用型人才,具有知识运用的综合性,技能实做的复合性,理论与实践结合密切性等特点。 通过对Photoshop软件的讲授与学习,能够让学生达到熟练操作图像处理作的方法与灵活运用设计创作的基本要求,从而达到专业学习的基本要求和满足市场与社会发展的需求。 培养学生分析问题和解决问题的能力,培养他们的职业情感、职业态度、职业技能等综合职业能力和创新能力,为学生就业打好基础。 三、本课程与其他课程的关系

四、课程目标 1.课程地位 《计算机图像处理》是移动传媒学院电子商务专业的核心专业课程。 《计算机图像处理》是让学生掌握计算机图像基本知识的基础上,学习图像从到互联网广告设计的全过程相关的基础理论和专业技能。成为实践能力强、具有良好职业道德、可持续发展能力的高素质、高技能人才。《计算机图像处理》实行学习情境教学,把课程内容分解为若干学习情境,每一个学习情境中又含有若干个教学任务,学生在不断完成工作任务的过程中掌握知识并增长实际技能。 通过本课程的学习,训练学生的实际操作能力和工作经验,培养学生的团队合作精神、语言表达能力、决策能力、自学能力、客观评价能力、竞争意识、可持续发展能力等职业综合素质,为以后从事专业工作奠定基础。 2.课程定位 本课程以情景式教学为主体,教师讲授与学生自学结合,项目驱动教学法,仿真教学,案例教学方法,启发式教学方法,直观演示启发,多媒体教学,计算机情景实验教学方法。具备鉴赏设计作品的能力;具备动手设计图的设计能力;具备设计中解决问题的能力;具备设计与商业相结合的能力。重点培养学生分析与解决设计与视觉营销中各种工艺问题的能力。 3.专业能力 (1)鉴赏设计作品设计能力; (2)掌握动手设计网页能力; (3)具备解决设计构图的能力; (4)掌握设计色彩搭配能力; (5)设计与商业相结合的综合能力; (6)视觉营销能力; (7)设计管理协调管理能力。 并通过图像图形设计综合实训,使学生具备从事网页设计、视觉营销的综合应用能力。 4.社会能力 (1)具备符合电子商务图像设计的基本职业道德和职业素质。 (2)具备知识产权意识、质量意识、环境保护意识、节约意识,并能言行一致; (3)善于观察、发现和学习,能与团队成员共同协作、沟通、协商完成相关工作;

智能图像分析系统

智能图像分析系统 解 决 方 案 北京恒泰同兴科技有限公司北京恒泰同兴科技有限公司是注册在中关村科技园区的高

科技企业,成立于2004 年,具有稳定的研发、生产、销售、服 务队伍。恒泰同兴坚持自主开发之路,以“创造最大核心价值” 为目标,以数字化、网络化、智能化为发展方向,专业从事图像智能识别、分析判断及自动处理产业化研究;公司研发的智能图像处理系统,与传统监控系统配合,为视频监控系统提供具有智能图像识别分析和告警的功能。可实现周界警戒与入侵检测、警戒线穿越检测、重要物品看护、遗留/遗弃物品检测、人体行为识别、道路交通检测等功能,可在各种恶劣气候、环境条件下进行目标识别和检测,避免了人工监控存在的易疲劳、易疏忽、反应速度慢、人工费用高等诸多不足,为客户提供了最佳安全监控系统解决方案。同时公司成功地开发大型行业联网解决方案,并 有大量的实际案例,在视频监控行业积累了丰富的经验,智能监控和联网平台为用户提供了全方位的解决方案。公司本着诚实守 信的经营之道,整合各种先进的技术资源,为客户定制最先进的行业解决方案,与各界用户一道,共同推进图像视频监控数字化、智能化和网络化进程。 恒泰同兴:持之以恒、稳如泰山 诚实、守信、专业、共赢 一、智能产品简介 智能视频分析系统是由位于前端或后端视频分析服务器,对

监控摄像机所拍摄的视频图像进行分析,能将影像中的人、车或 者物体的状态从任何背景中分离出来,加以辨认、分析与追踪。比对出所追踪对象的行为模式与预设的诸项安全规则,若发现违 规之处,立刻进行报警通知,同时由使用平台进行信息记录或显示。 二、智能分析的功能 目前,智能视频分析系统在视频监控方向的应用主要在对运 动目标的识别、分类和追踪。可以设置的规则、功能为以下几种: 1、绊线检测 针对人、车通过特定运动方向绊线的监控;其应用如:警戒线、单向闸门流向、栅栏攀爬…等;支持警戒区内多个目标同时告警、显示、报警图片抓拍、而且有声音提示 提供用户自定义警戒区域的形状、数量、颜色、告警动作等 支持集成到综合管理平台、也可以单独运行,可与非智能设备同时管理、显示、检测、分析、控制。 2、警戒区域

计算机论文图像处理技术论文

计算机论文图像处理技术论文 摘要:随着人类正加快步入信息时代,使得计算机技术得到了飞速发展。计算机技术的广泛应用,使人们越来越多地开始将将先进的计算机技术应用到我们捕捉到的图像上,并希望通过计算机图像处理技术的应用,获得理想的效果并提取我们想要的信息。相信在先进图像处理技术发展的推动下,计算机图像处理技术的应用也将渗透到社会的各个领域。 关键词:计算机;图像处理技术;应用 the application of computer image processing technology wang chenxu (hainan normal university,haikou570102,china) abstract:as human being accelerated into the information age,making computer technology has been rapid development.extensive application of computer technology,more and more people began to be advanced computer technology to our captured image,and that through computer image processing technology,to obtain the desired results and extract the information we want.i believe the development of advanced image

《计算机图形图像处理》教学基本要求

《计算机图形图像处理》教学基本要求 适用专业:计算机动画设计(高技) 课程类别:专业主干课(项目课程)+专业实践课 参考学时:246学时(包含专业实践210学时) 学分:2+12=14 参考教材:《平面设计Photoshop 7.0》. 王维编著. 华东师范大学出版社教学参考:《Photoshop图像处理项目教程》.陆一琳主编. 华中科技大学出版社编写执笔人:肖进审定负责人:徐海 一、课程性质和任务 1、课程性质: Photoshop 是Adobe 公司推出的一款目前非常流行、应用非常广泛的图片处理软件。伴随着计算机的普及和计算机在各行业的广泛应用,Photoshop 发挥了越来越大的作用。计算机和数码相机的普及,使用者可以在家中进行简单的图片处理,这使得Photoshop 可以作为一个应用软件在所有学生中推广。社会上各种数码冲印、数码影楼、数码海报广告的出现也直接为很好学习Photoshop 的学生提供了就业机会。 Photoshop 作为图片处理软件,现在可以作为所有非计算机专业学生的选修课;同时Photoshop 具备非常强大的图片处理功能,能很好地为动画、多媒体、网页制作等等提供经过处理制作的图片素材,图片处理的好坏直接关系到作品的美观效果,是计算机专业的学生必修的一门课程。 2、课程任务: Photoshop 教学过程中应注重培养学生的思考和动手能力,把知识点穿插在实例中进行教学,一方面启迪学生去思考实例是如何实现的,另一方面让学生通过操作完成实例的创作。使学生在轻松愉快的过程中完成学习任务,掌握Photoshop 的使用。教师应重视实例的选择,要求实例能突出新知识点,同时也兼顾旧知识点,操作的难度要适中,通过教学过程中的启迪和帮助能够完成教

光的干涉与衍射的区别及联系小论文

光的干涉与衍射的区别及联系 光的干涉现象中,缝宽a远小于光波波长λ,每个小缝相当于一个线光源,光的干涉是有限的这几列线光源的相干叠加;而在光的衍射现象中,缝宽a与光波波长λ可相比拟,狭缝处波面上的各点都可以认为是发射球面子波的渡源。光的衍射就是从同一波面上发出的这无限多个子波的相干叠加.光的干涉和衍射现象在本质上是统一的。都是相干波的叠加,证明了光的波动性。 当频率相同、相位差恒定、具有相互平行的振动分量的两列光波在空间相遇时,这两列光波就会发生相干叠加。由两个普通独立光源发出的光,不可能具有相同的频率,更不可能存在固定的相位差,不能产生干涉现象。为了获得满足上述相干条件的光波,可以利用一定的光学系统将同一列光波分解为两部分,让它通过不同的路径后又重新相遇,实现同一列光波自身相干涉的目的。 平面波传播时,被前方宽度为a(a与光波波长λ相差不多)的开孔所阻挡,故只允许平面波的一部分通过该孔.若按光的直线传播观点,开孔后面的观察屏上只有AB区域内才被平行光照亮,而在AB以外的区域应是全暗的.而事实并非如此,AB外的区域光强并不为零.当障碍物或孔、缝的线度a与波长λ相差不多时,光将偏离直线传播而进入障碍物的几何阴影中,这种光绕过障碍物的绕射现象就是光的衍射。 光的干涉和衍射是光的波动性的两个基本特性,它们都是光振动的叠加,其本质是相同的,那么为什么又区分为干涉和衍射?教材中这样解释“干涉和衍射之间并不存在实质性的物理差别.然而习惯当考虑的只是几个波的叠加时说是干涉,而讨论大量的波的叠加则说是衍射。”至于为什么有干涉和衍射之分,粗浅地说,这是因为就讨论的问题而言,其强调的侧重面不同。光的干涉是有限几束光振动在叠加过程中的相长和相消。这里强调的是光的直线传播,而光的衍射则是无限多次子波的相干叠加,这里强调的是光的非直线传播。 在光的干涉现象中,缝宽a<<λ,每个小缝相当于一个线光源,其发出次波的振幅可以认为是均匀的,每个次波都是以直线传播的模型来描写的,光的干涉强调的是有限的几列光波的相干叠加.用数学方法来处理时,叠加过程是对有限量的求和,表现在矢量图上,干涉图样可由矢量折线图来分析.在光的衍射现象中。缝宽a与波长λ可相比拟。由于波阵面上有无数个点,即有无数个次级波,且这些波都能满足相干条件,因此光的衍射强调的是无限多个子波的相干叠加;用数学方法来处理时,叠加过程是一个积分求和的过程,表现在矢量图上,衍射图样可由矢量弧线图来分析.因此。干涉是有限束光相干叠加的结果,而衍射则是无限束光叠加的结果。光的干涉和衍射现象虽然在屏幕上都得到明暗相间的条纹。但条纹亮暗分布不同.在杨氏双缝干涉实验中,光的的干涉是双缝处发出的两列等幅光波在屏幕上叠加,由矢量折线图分析,双缝后面的光屏上呈现出的干涉图样互相平行且条纹宽度相同.中央和两侧的条纹没有区别。各条纹能量分布

图像处理与计算机视觉算法及应用

图像处理与计算机视觉算法及应用 图像处理与计算机视觉算法及应用(Algorithms for Image Processing and Computer Vision)(第2版)的配套代码。基于OpenCV库-matching code for the book"Algorithms for Image Processing and Computer Vision".Based on OpenCV Library. [上传源码成为会员下载此文件] [成为VIP会员下载此文件] 文件列表(点击判断是否您需要的文件,如果是垃圾请在下面评价投诉): 图像处理与计算机视觉算法及应用(第2版)\Chapter 1\capture.c .......................................\.........\lib0.c .......................................\.........\thr_glh.c .......................................\.........0\angular.c .......................................\..........\check.c .......................................\..........\convert.c .......................................\..........\display.c .......................................\..........\listGreyFiles.c

图像分析操作步骤

一.通用部分 1.1 标定标尺 (只做一次就可以,目录为软件下的scale文件夹)打开软件—打开标尺图象 点击工具栏上的测量—标定标尺 显示标定标尺窗口如下:选择任意向线段

在图象上用鼠标画出一段标尺的长度 通常选择公制 视长度:电脑自动计算(鼠标所画出的线经过的像素点的个数); 物理长度:鼠标所画出的线的实际长度(一般情况,一小格为10um) 放大倍数:当前标尺图象的倍数 点保存标尺,输入当前的倍数并保存。同样的方法标出其他的倍数。(有几组放大倍数就要标定几次)

1.2 加载系统标尺(默认路径为软件下的SCALE文件夹) 在进行测量分析之前,必须选定正确的系统标尺,如果没有选定正确的标尺,不能得出实际物理长度。 方法一(推荐):打开图象后,点(自动打开SCALE文件夹下的标尺列表),从列表中选取当前图象的标尺,点“加载”即可(或者双击) 方法二:测量—选定标尺 调入标尺:可以从硬盘中其他位置调入标尺 单位制式 将选中的标尺加载到系统中 卸载当前的标尺 加载特殊倍数的标尺,如80X 选定后,在软件的状态栏中有显示,。 软件会自动记录上一次的系统标尺,所以分析相同倍数的照片时,不必每次都加载系统标尺, 只要核对一下当前的系统标尺是否与图象倍数一致即可。 若图象命名时,结尾的标号与标尺名称相同时,软件会自动加载正确的系统标尺(只适合新打开的图象)。例如:图象的名称为:轴承钢—心部001—200X ,打开此图象时,软件会自动加载200X的系统标尺文件。

1.3 图象亮度对比度的调整 如果对采集的图象的亮度不满意,可以用此功能进行调节。点工具栏上的。 处理前 处理前处理后 这三个调钮分辨调整图象的亮度、对比度和r值。 应用:执行当前操作 恢复:恢复到图象的原始形态 保存:保存当前的对比度参数(默认路径为软件下LUT文件夹) 调入:调用已保存的对比度参数

最新光的干涉-衍射和偏振(含答案)

第4课时光的干涉衍射和偏振 导学目标 1.掌握光的干涉现象产生的条件,特别是双缝干涉中出现明暗条纹的条件及判断方法.2.掌握光产生明显衍射的条件,以及衍射与干涉现象的区别.3.掌握光的偏振现象,了解偏振在日常生活中的应用. 一、光的干涉 [基础导引] 1.在双缝干涉实验中,光屏上某点P到双缝S1、S2的路程差为7.5×10-7m,如果用频率 6.0×1014 Hz的黄光照射双缝,试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹.2.描绘地势高低可以用等高线,描绘静电场可以用等势线,薄膜干涉条纹实际上是等厚线,同一干涉条纹上各个地方薄膜的厚度是相等的.利用光的干涉检查平整度时,观察到了干涉条纹的形状,就等于知道了等厚线的走向,因而不难判断被检测平面的凹下或凸出的位置.为什么薄膜干涉条纹是等厚线? [知识梳理] 1.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是________的相干光波.屏上某点到双缝的路程差是________________时出现亮条纹;路程差是半波长的________时出现暗条纹.相邻的明条纹(或暗条纹)之间的距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝的距离l之间的关系为____________. 2.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)____________反射的光相遇而形成的.图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度________. 特别提醒 1.只有相干光才能形成稳定的干涉图样. 2.单色光形成明暗相间的干涉条纹,白光形成彩色条纹. 二、光的衍射 [基础导引] 太阳光照着一块遮光板,遮光板上有一个较大的三角形孔.太阳光透过这个孔,在光屏上形成一个三角形光斑.请说明:遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时,光屏上的图形将怎样变化?说出其中的道理. [知识梳理] 1.光________________________________的现象叫光的衍射. 2.发生明显衍射的条件:只有在障碍物的尺寸比光的波长小或者跟波长相差不多的条件下,才能发生明显的衍射现象. 3.泊松亮斑:当光照到不透光的小圆板上时,在圆板的阴影中心出现的亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环). 特别提醒 1.光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹,但光学本质不同. 2.区分干涉和衍射,关键是理解其本质,实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分. 三、光的偏振 [基础导引]

《计算机专业图像处理基础

1、利用快速蒙版制作的只是一个临时选区A 1. A. 正确 2. B. 错误 2、反相命令不能对灰度图使用B 1. A. 正确 2. B. 错误 3、色阶”调整对话框中滑块调整状态,可以保存成为后缀名为ACV的文件。B 1. A. 正确 2. B. 错误 4、专色通道主要是用来表现CMYK四色油墨以外的其它印刷颜色B 1. A. 错误 2. B. 正确 5、无论使用什么工具,只要将光标放于图像中的文本注释小标签上,并进行拖动,就可以切换成为文本注释标签工具。A 1. A. 正确 2. B. 错误 6、如何在色板(Swatches)调板中改变工具箱中的背景色?B 1. A. 按住Alt键,并单击鼠标 2. B. 按住Ctrl键,并单击鼠标 3. C. 按住Shift键,并单击鼠标 4. D. 按住Shift+Ctrl键,并单击鼠标 7、下面对模糊工具功能的描述哪些是正确的:C

1. A. 模糊工具只能使图象的一部分边缘模糊 2. B. 模糊工具的压力是不能调整的 3. C. 模糊工具可降低相邻象素的对比度 4. D. 如果在有图层的图象上使用模糊工具,只有所选中的图层才会起变化 8、下面那种工具选项可以将PATTERN(图案)填充到选区内:B 1. A. 画笔工具 2. B. 图案图章工具 3. C. 橡皮图章工具 4. D. 喷枪工具 9、下面有关修补工具(Patch Tool)的使用描述正确的是:A 1. A. 修补工具和修复画笔工具在修补图像的同时都可以保留原图像的纹理、亮度、层次等信息 2. B. 修补工具和修复画笔工具在使用时都要先按住Alt键来确定取样点 3. C. 在使用修补工具操作之前所确定的修补选区不能有羽化值 4. D. 修补工具只能在同一张图像上使用 10、如何使用橡皮图章工具在图象中取样:C 1. A. 在取样的位置单击鼠标并拖拉 2. B. 按住SHIFT键的同时单击取样位置来选择多个取样象素 3. C. 按住ALT键的同时单击取样位置 4. D. 按住CTRL键的同时单击取样位置 11、下面对多边形套索工具(Polygonal Lasso Tool)的描述,正确的是:D 1. A. 多边形套索工具属于绘图工具 2. B. 多边形套索工具属于规则选框工具

试说明计算机图形学与图像处理的含义

计算机图形学 计算机图形学(Computer Graphics,简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说,计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。 研究内容 如何在计算机中表示图形,以及如何利用计算机进行图形的生成、 处理和显示的相关原理与算法,构成了计算机图形学的主要研究内容。从处理技术上来看,图形主要分为两类,一类是由线条组成的图形,如工程图、等高线地图、曲面的线框图等,另一类是类似于照片的明暗图(Shading),也就是通常所说的真实感图形。 可以说,计算机图形学的一个重要研究内容就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。计算机图形学与另一门学科-计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上,图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其重要的研究内容。同时,真实感图形计算的结果是以数字图象的方式提供的,计算机图形学也就和图象处理有着密切的关系。图形与图象两个概念间的区别越来越模糊,但我们认为还是有区别的:图象纯指计算机内以位图(Bitmap)形式存在的灰度信息。 计算机图形学的研究内容非常广泛,如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。作为一本面向计算机专业本科生和非计算机专业研究生的图形学教材,本书着重讨论与光栅图形生成、曲线曲面造型和真实感图形生成相关的原理与算法。[1] 主要组成 图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从构成要素上看,图形主要分为两类,一类是几何要素在构图中具有突出作用的图形,如工程图、等高线地图、曲面的线框图等,另一类非几何要素在构图中具有突出作用的图形,如明暗图、晕渲图、真实感图形等。 主要目的 计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此,必须建立图形所描述的场景的几何表示,再用某种光照模型,计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上,图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时,真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的,计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。 概念区分 图形与图像两个概念间的区别越来越模糊,但还是有区别的:图像纯指计算机内以位图形式存在的灰度信息,而图形含有几何属性,或者说更强调场景的几何表示,是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的。 研究范围

衍射和干涉

衍射和干涉 1801年,英国医生杨氏所做的有名的双孔实验对于确认光的波动特征有过非常重要的意义.但同一双孔实验有时被称为双孔衍射,有时则又被称之为双孔干涉;什么时候只出现“纯干涉”,什么情况又属“纯衍射”呢?究竟干涉与衍射之间有何区别和联系?本篇短文拟就此做一简要定性的讨论. 一、光波的传播与迭加 光的干涉与光的衍射现象都是从光源发出的光波在波场中传播所产生的物理现象.运用1678年惠更斯提出的原理,引用“次波”概念,通过作图即可由已知时刻的波面S1决定其后任一时刻的波面S2,它虽然可以成功地解释许多光波传播的问题,例如,光波在透明介质表面上发生的反射,折射现象;晶体中的双折射现象;光通过开有小孔屏以后,传播方向发生偏折的现象……等等,如图1 所示.但是惠更斯原理未能说明作图中为什么不存在“倒退波”的问题,也没有能定量给出次波面在波场中各点振幅贡献的大小. 经验告诉我们,两列光波在空间交会时,它们的传播互不干扰,即每列光波的传播就好象另一列光波完全不存在一样,各自独立地进行.而当两列光波在同一空间传播时,那么在它们交迭区内每点的总振动将是各列光波单独在该点产生电磁场振动的合成.这就是大家熟知的迭加原理.由于迭加的结果,在迭加区域内,光强的分布因迭加光波的相互作用而出现重新分布的现象,即空间每一点的强度并不一定等于参与迭加的各列光波单独强度之和,有的地方互相加强,有的地方互相削弱,这种出现明暗光强分布的现象.就在历史上就叫做“干涉”.不过能产生稳定的干涉图样的各光波波列必须是相干波列,而相干波列必须满足特定的相干条件.这种相干波列的迭加称为相干迭加.相干迭加时,迭加场内各点的强度分布应先由各波列的振幅迭加求得合振幅,而后再由合振幅的平方表示该点的相对强度.如果迭加点的强度等于分单独光波波列的强度之和,则属于非相干迭加.

利用MATLAB仿真软件系统进行图像的数据分析

课程设计任务书 学生姓名:叶枫专业班级:通信zy1201班指导教师:姜宁工作单位:信息工程学院 题目: 利用MATLAB仿真软件系统进行图像的数据分析初始条件: 1.MATLAB软件。 2.数字信号处理与图像处理基础知识。 要求完成的主要任务: 读取图像并求出图像的最大值、最小值、均值、中值、和、标准差、两图像的协方差、相关系数等。 课程设计的目的: 1.理论目的 课程设计的目的之一是为了巩固课堂理论学习,并能用所学理论知识正确分析信号处理的基本问题和解释信号处理的基本现象。 2.实践目的 课程设计的目的之二是通过设计具体的图像信号变换掌握图像和信号处理的方法和步骤。 时间安排: 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (3) Abstract (4) 1.Matlab及课程设计所用函数简介 (5) 1.1Matlab简介 (5) 1.2课程设计所用函数简介 (6) 2.数据采集 (9) 2.1 MATLAB的读取方法 (9) 3图像数据统计处理 (13) 3.1 图像数据处理原理 (13) 3.2各像素点中最大值的获取 (14) 3.3各像素点中最小值的获取 (14) 3.4各像素点值的均值的获取 (15) 3.5各像素点值的中值的获取 (16) 3.6各像素点值的和的获取 (17) 3.7各像素点值的标准差的获取 (18) 3.8各像素点值的方差的获取 (19) 3.9两图中各像素点值的协方差的获取 (20) 3.10两图的相对系数的获取 (20) 4.心得体会 (22) 参考文献 (23)

摘要 MATLAB软件是矩阵实验室的简称,是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,可用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,广泛用于数字信号分析,系统识别,时序分析与建模,神经网络、动态仿真等方面有着广泛的应用。 MATLAB因具有强大的图形处理功能、符号运算功能和数值计算功能,而被广泛应用。而且随着信息时代和数字世界的到来,数字信号处理也已成为当今一门极其重要的学科和技术领域。目前数字信号处理在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。 本次课程设计利用MATLAB软件进行图像的数据分析,包括读取图像并求出图像的最大值、最小值、均值、中值、和、标准差、两图像的协方差、相关系数等。 关键词:MATLAB,数字信号处理,图像数据分析

基于Matlab的数字图像处理系统设计设计

论文(设计)题目: 基于MATLAB的数字图像处理系统设计

基于MATLAB的数字图像处理系统设计 摘要 MATLAB 作为国内外流行的数字计算软件,具有强大的图像处理功能,界面简洁,操作直观,容易上手,而且是图像处理系统的理想开发工具。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 笔者阐述了一种基于MATLAB的数字图像处理系统设计,其中包括图像处理领域的大部分算法,运用MATLAB 的图像处理工具箱对算法进行了实现,论述了利用系统进行图像显示、图形表换及图像处理过程,系统支持索引图像、灰度图像、二值图像、RGB 图像等图像类型;支持BMP、GIF、JPEG、TIFF、PNG 等图像文件格式的读,写和显示。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 上述功能均是在MA TLAB 语言的基础上,编写代码实现的。这些功能在日常生活中有很强的应用价值,对于运算量大、过程复杂、速度慢的功能,利用MATLAB 可以既能快速得到数据结果,又能得到比较直观的图示。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 关键词:MATLAB 数字图像处理图像处理工具箱图像变换

第一章绪论 1.1 研究目的及意义 图像信息是人类获得外界信息的主要来源,近代科学研究、军事技术、工农业生产、医学、气象及天文学等领域中,人们越来越多地利用图像信息来认识和判断事物,解决实际问题,由此可见图像信息的重要性,数字图像处理技术将会伴随着未来信息领域技术的发展,更加深入到生产和科研活动中,成为人类生产和生活中必不可少的内容。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 MATLAB 软件不断吸收各学科领域权威人士所编写的实用程序,经过多年的逐步发展与不断完善,是近几年来在国内外广泛流行的一种可视化科学计算软件。MATLAB 语言是一种面向科学与工程计算的高级语言,允许用数学形式的语言来编写程序,比Basic、Fortan、C 等高级语言更加接近我们书写计算公式的思维方式,用MATLAB 编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题一样。它编写简单、编程效率高并且通俗易懂。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 国内研究现状 国内在此领域的研究中具有代表性的是清华大学研制的数字图像处理实验开发系统TDB-IDK 和南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 TDB-IDK 系列产品是一款基于TMS320C6000 DSP 数字信号处理器的高级视频和图像系统,也是一套DSP 的完整的视频、图像解决方案,该系统适合院校、研究所和企业进行视频、图像方面的实验与开发。该软件能够完成图像采集输入程序、图像输出程序、图像基本算法程序。可实现对图像信号的实时分析,图像数据相对DSP独立方便开发人员对图像进行处理,该产品融合DSP 和FPGA/CPLD 两个高端技术,可以根据用户的具体需求合理改动,可以分析黑白和彩色信号,可以完成图形显示功能。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件可实现数字图像的采集、传输与处理。可利用软件及图像采集与传输设备,采集图像并实现点对点的数字图像传输,可以观察理解多种图像处理技术的效果和差别,

光的干涉、衍射和偏振

光的干涉、衍射和偏振 考纲解读 1.理解光的干涉现象,掌握双缝干涉中出现明暗条纹的条件. 2.理解光的衍射现象,知道发生明显衍射的条件. 3.知道光的偏振现象,了解偏振在日常生活中的应用.

1.[光的干涉现象的理解]一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹,除中央白色亮纹外,两侧还有彩色条纹,其原因是() A.各色光的波长不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 B.各色光的速度不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 C.各色光的强度不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 D.上述说法都不正确 2.[光的衍射现象的理解]对于光的衍射的定性分析,下列说法中不正确的是() A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候,才能明显地产生光的衍射现象 B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果 C.光的衍射现象否定了光的直线传播的结论 D.光的衍射现象说明了光具有波动性 3.[光的偏振现象的理解]如图1所示,偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,能在P的另一侧观察到透射光是() A.太阳光 B.沿竖直方向振动的光 C.沿水平方向振动的光 D.沿与竖直方向成45°角振动的光

考点梳理 1.光的干涉 (1)定义:两列频率相同、振动情况相同的光波相叠加,某些区域出现振动加强,某些区域出现振动减弱,并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象. (2)相干条件 只有相干光源发出的光叠加,才会发生干涉现象.相干光源是指频率相同、相位相同(振动情况相同)的两列光波. 2.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后,在屏上出现明暗相间的条纹.白光的双缝干涉的条纹是中央为白色条纹,两边为彩色条纹,单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间距离 为Δx=l d λ. 3.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的.图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同. 4.光的衍射

计算机图像处理的相关技术

Image & Multimedia Technology ? 图像与多媒体技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 73【关键词】计算机 图像处理 应用 1 计算机的概念 1.1 计算机的由来 在多年之前,人们只能寄居在某一个地方,对外界的信息无从获知,导致到时候的社会文明很难进步,那时候的国家是一个落后的国家。直到后来的计算机的产生,人们可以通过计算机获取外界的新鲜的信息,了解到国家时事,跟上时代的脚步,社会的发展才越来越快。 1.2 计算机的定义 在计算机产生之后,经过越来越多的更新换代,现在的计算机越来越人性化,更能满足人们的日常需求,计算机是为服务社会,服务人民所产生的。计算机为人们的日常化信息处理简便了方法,计算机处理技术也越来越高,作为信息化时代的新型产物,计算机将更多的信息数字化,变成人们更好理解的语言传递给人们,计算机所应用的领域也越来越多,特别是在计算机图像处理的领域,也颇有建树。 1.3 计算机技术 通过多年计算机领域工作人员的不懈努力,计算机技术已经在更行各业得到应用。常见的计算机技术有计算机辅助设计、计算机辅助教学、计算机辅助测试、计算机辅助制造。这些技术就通常会应用于人们的日常生活中,以及最基本的计算机互联网技术,不得不说为人们获取信息知识提供了太多的方便,人们可以通过电脑进入互联网,在互联网网站上,人们可以任意的登陆某个网站,去获取与这个网站相符的信息。人们也可以利用计算机网络,登陆某个社交平台,去和没在身边的亲人、朋友取得联系,增进感情。计算机技术在某些应用上已经比较成熟。 2 计算机图像处理技术计算机图像处理的相关技术文/李晓军 2.1 计算机辅助设计技术计算机辅助设计技术(简称:CAD )是计算机图像技术的一个重要部分,计算机辅助设计广泛应用于平面图形设计,以二维图像为基础,在二维图像的基础上构建三维模型,例如一些建筑设计,房屋构造,都会用到计算机辅助设计技术,计算机辅助设计可以帮助人们为要创建的建筑简单的构造一个图形,让人们对于建筑的雏形一目了然,三维的设计更具有立体化效果,这就使得可以更好的指导建筑工程的施工与平稳进行。计算机辅助设计技术的快速发展,推动了诸多行业的发展,人们可以利用计算机辅助设计来构建三位图形,再通过计算机进行信息处理与图像处理相结合,从而达到人们想要的图像效果。2.2 图像的识别、扫描与匹配图像的识别、扫描与匹配是计算机图像处理技术当中的主要技术之一,图像的识别扫描与匹配三者的结合运用,可以很好的重现人的体貌特征,这项技术已经被多个领域所运用,比如医学图像领域与公安局领域。根据这项技术得到人的体貌特征,再对其进行对比。图像的识别、扫描与匹配技术的出现为图像进行处理奠定了现实基础。2.3 图像的复原和增强技术图像的复原与增强技术的主要作用就是在很大一定程度上提高图像的质量水平,最终使呈现在人们眼中的图像变得更加的清晰。图像的复原和增强的强化处理最重要的工作就是强化处理,对图像进行一系列的操作,主要是为后续的工作做铺垫,使后续的工作可以顺畅的进行。强化工作就是通过需要对图像进行更进一步的处理,对图像进行进一步的优化,使用最多的优化处理就是在一定程度上消除图像当中的噪音,加大图片的高频信号,是图像可以更加清晰。主要应用于医学图像技术当中,医学对于图像的质量有很高的要求,医学是一个精益求精的学科,不得有一丝的差错,医学在图像方面的应用也非常的多,所以这项技术在医学图像当中扮演了一个至关重要的角色。2.4 图像数字化图像数字化技术的原理就是将图像进行数字化处理,它的最终目的就是将我们现实生活中的图像处理成为计算机可以进行存储的格式。图像的数字化处理是将图像处理,从而在其中获得有价值的数字。在将图像数字化后产生的数据量是非常的庞大的,而这个问题可以 通过计算机图像处理技术对其进行合理的处理。计算机图像处理技术主要就是对图像数据进行压缩、存储与传输,通过这样的方式对图像进行存储,这个方式可以对图像进行有效的存储,并且可以保证图像的真实性,使它不被破坏。图像的数字化处理可以有效的获得图像的相关数据,并且可以保证图像的真实性与完整性,有效的实现对数据的处理工作。3 结语随着计算机技术的快速发展,计算机图像处理的相关技术也随之快速的发展,计算机图像处理的相关技术已经被人类所广泛应用于现实生活当中。社会上几乎各行各业的工作都借用了计算机图像处理的相关技术,它在各领域当中也发挥了极其重要的作用。将计算机图像处理的相关技术应用到生物医疗当中,从而大大的提高医疗的准确性。使计算机图像处理的相关技术应用到临床治疗当中,大大的提高临床治疗的准确性与治疗的效率。医学中有很多的设备,比如CT 、磁共振、胃镜等设备,这些设备可以利用计算机图像处理的相关技术使设备当中所呈现的图像处理成为三维图像,可以使医者非常立体的观察到病人的病情,从而从很大的程度上提高医疗的准确性,这项技术的存在可以使医生在对病人进行手术时更加的精确,大大的提高手术的成功率。参考文献[1]张金龙.计算机图形图像设计与视觉传达设计研究[J].吉林广播电视大学学报,2013(01):78-81.[2]于海春,田建华.计算机图像处理的研究及应用[J].信息与电脑(理论版),2011,12(11):72-73.[3]王朝晖.项目教学法在《计算机图形图像处理》中的应用[J].电脑知识与技术,2010,06(35):10095-10096.[4]于海春.计算机图像处理的研究及应用[J].信息与电脑(理论版),2011,12(11):72-73.作者简介李晓军(1981-),男,河南省巩义市人。研究生。高级软件工程师。研究方向为医学图像软件研发。作者单位波科医疗器械技术(上海)有限公司 上海市 200023

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