光電14付廣來(lái)-140901440110-基于Matlab相干與非相干照明成像系統(tǒng)的仿真

1、課程設(shè)計(jì)課程Matlab光學(xué)仿真課程設(shè)計(jì)題目基于Matlab相干與非相干照明成像系統(tǒng)的仿真院系電子科學(xué)學(xué)院專業(yè)班級(jí)光電14-1班學(xué)生姓名付廣來(lái)學(xué)生學(xué)號(hào)140901440110指導(dǎo)教師東北石油大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程Matlab光學(xué)仿真課程設(shè)計(jì)題目基于Matlab相干與非相干照明成像系統(tǒng)的仿真專業(yè)光電信息科學(xué)與工程姓名付廣來(lái)學(xué)號(hào)140901440110主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等主要內(nèi)容：信息光學(xué)課程中光的相干、非相干照明情況下成像系統(tǒng)較為抽象，為形成直觀視覺(jué)效果，加深對(duì)課程的理解。本設(shè)計(jì)要求采用Matlab軟件對(duì)相干與非相干照明下衍射受限成像系統(tǒng)進(jìn)行仿真，對(duì)兩種成像效果進(jìn)行比較及分析。基本

2、要求：(1)理解相干傳遞函數(shù)、光學(xué)傳遞函數(shù)的概念。掌握Matlab的使用流程，熟悉常用語(yǔ)句的使用方法。(3)采用Matlab軟件分別對(duì)在相干和非相干照明下衍射受限系統(tǒng)的成像進(jìn)行仿真，分析成像現(xiàn)象，分析各參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。主要參考資料：1王仕蟠編著.信息光學(xué)理論與應(yīng)用M.北京郵電大學(xué)出版社，2013.3.2錢曉凡編著.信息光學(xué)數(shù)字實(shí)驗(yàn)室M.科學(xué)出版社,2015.7.3徐金明，張孟喜，丁濤.MATLAB實(shí)用教程M.清華大學(xué)出版社,2005.4郎海濤，錢曉凡.相干與非相干照明衍射受限系統(tǒng)成像仿真J.激光雜志.2014,35(4):17-19.完成期限2017.7.12017.7

3、.10指導(dǎo)教師專業(yè)負(fù)責(zé)人2017年6月28日目錄第1章概述11.1 成像系統(tǒng)的普遍模型11.2 衍射受限系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)11.3 Matlab在光學(xué)仿真中的應(yīng)用2第2章相干照明下衍射受限系統(tǒng)的成像32.1 相干照明32.2 相干傳遞函數(shù)32.3 相干傳遞函數(shù)與系統(tǒng)物理性質(zhì)的聯(lián)系32.4 本章小結(jié)4第3章非相干照明下衍射受限系統(tǒng)的成像53.1 非相干照明53.2 光學(xué)傳遞函數(shù)53.30 TF與CTF的關(guān)系63.31 學(xué)傳遞函數(shù)一般性質(zhì)及意義73.32 章小結(jié)8第4章Matlab程序設(shè)計(jì)、運(yùn)行結(jié)果及分析94.1 相干照明衍射受限成像系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)94.2 非相干照明衍射受限成像系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)94.

4、3 程序運(yùn)行結(jié)果及分析104.4 本章小結(jié)11結(jié)論12參考文獻(xiàn)13附錄14第1章概述1.1 成像系統(tǒng)的普遍模型我們?cè)趲缀喂鈱W(xué)中學(xué)到，單個(gè)凸透鏡可以成像。但是大多數(shù)光學(xué)成像系統(tǒng)都不僅是單個(gè)透鏡，它可以是由多個(gè)透鏡和其他光學(xué)元件組合的復(fù)合系統(tǒng)。結(jié)合幾何光學(xué)中孔徑光闌和光瞳的概念，在研究光學(xué)成像系統(tǒng)的性質(zhì)時(shí)，可以不去涉及系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，而把整個(gè)系統(tǒng)的成像看成是一個(gè)“黑箱”的作用，只需知道黑箱邊端（即入瞳和出瞳平面）的物理性質(zhì)，就可得到像平面的像場(chǎng)分布。圖1-1成像系統(tǒng)的普遍模型為此，首先要知道黑箱對(duì)點(diǎn)光源發(fā)出的球面波的變換作用。對(duì)于實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)大體可以分為兩類，即衍射首先系統(tǒng)和有像差系統(tǒng)。取物平面的

5、任一點(diǎn)源，如果從該點(diǎn)發(fā)出的發(fā)散球面波通過(guò)成像系統(tǒng)后因受該系統(tǒng)的限制，轉(zhuǎn)換成新的理想球面波，并且在像平面上會(huì)聚成一個(gè)理想像點(diǎn)，稱為衍射受限系統(tǒng)。該系統(tǒng)的作用是將入瞳上的發(fā)散球面波變換成出瞳上的會(huì)聚球面波。而有像差系統(tǒng)的邊端條件是：點(diǎn)光源發(fā)出的發(fā)散球面波投射到入瞳上，在出瞳處的透射波場(chǎng)明顯偏離理想球面波，偏離程度由波像差決定叫1.2 衍射受限系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)當(dāng)物面上任意一面元產(chǎn)生的光振動(dòng)為單位脈沖（6函數(shù)）時(shí)，相應(yīng)的脈沖響應(yīng)表示成：h(x0,y0；x,yi)=<p5(x-xo,y-y0)(1-1)對(duì)于任意的物函數(shù)由于成像系統(tǒng)是線性系統(tǒng)，當(dāng)用平面單色光照明時(shí)，其像平面光場(chǎng)的復(fù)振幅分布可以用疊加

6、積分表示成：O0g(Xi,yi)!f(X0,y0)h(X0,y0；x,yi)dx0dy0(1-2)''-二二因此，只要能夠確定成像系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)，就能得到確切的像，可以將脈沖響應(yīng)函數(shù)寫成：1笛曲仁臀x隹臀y"h%,y0;Xi,y)=H_P(x,y)e0xdy(1-3),d0di,-上式表明：?jiǎn)紊庹彰鲿r(shí)，衍射受限系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)就是系統(tǒng)光瞳函數(shù)的傅里葉變換。M=-di/d。是近軸條件下系統(tǒng)的橫向放大率。當(dāng)考慮出瞳大小時(shí)，像函數(shù)為：g(xi,yi)=f(%,y0)h(xix0,y-y0)dx°dy0(1-4)二fgxi,yih(xi,yj，、，1式中八(

7、為，.)=一八(為，另)。由上式可見(jiàn)，像面上光場(chǎng)復(fù)振幅分布等于幾何光M學(xué)理想像fg(x學(xué))與系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)h(xi,y)的卷積2。1.3Matlab在光學(xué)仿真中的應(yīng)用Matlab是一個(gè)高精度的科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言，利用Matlab仿真大大提高了編程效率。信息光學(xué)是我們專業(yè)的必修課，其中，光的衍射和光學(xué)成像系統(tǒng)既是該門課程的重點(diǎn)內(nèi)容，也是人們研究的熱點(diǎn)。然而由于光學(xué)干涉衍射公式繁多，規(guī)律抽象，學(xué)生對(duì)相應(yīng)的光學(xué)圖像和物理過(guò)程的理解有一定的困難，大大影響了教學(xué)效果。當(dāng)然，在實(shí)際中可以通過(guò)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)改善教學(xué)效果，但是光學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)儀器設(shè)備和人員掌握的技術(shù)水平要求都較高，同時(shí)實(shí)驗(yàn)中物理現(xiàn)象容易受外界因素的影響

8、，這給光學(xué)教學(xué)帶來(lái)了較大的困難。同時(shí)數(shù)值計(jì)算在光學(xué)課程研究中具有非常廣泛的應(yīng)用。許多數(shù)值計(jì)算問(wèn)題，用其他程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編程求解非常麻煩，并且需要具備專門的數(shù)學(xué)知識(shí)及一定的程序設(shè)計(jì)技能，而用Matlab編程，往往只要少數(shù)幾個(gè)語(yǔ)句即可完成求解任務(wù)，具有編程效率高、使用方便等特點(diǎn)。利用Matlab圖形用戶界面的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)功能，結(jié)合真實(shí)的光譜圖，制作干涉、衍射等圖像。實(shí)驗(yàn)所得出的圖形細(xì)致逼真，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程變得直觀形象，我們能更好的學(xué)習(xí)理解以及加深課程印象3。第2章相干照明下衍射受限系統(tǒng)的成像2.1 相干照明在由激光器發(fā)出的光波，一個(gè)普通光源通過(guò)針孔后出射的光波等光源照明下，物平面上任意兩點(diǎn)光擾動(dòng)之間的

9、相位差隨時(shí)間的變化是恒定的，稱為空間相干照明，得到像面上的光強(qiáng)分布為：221供)=|f(Xi,yih(Xi,yi)=|g(Xi,y)(2-1)上式表明：在相干照明方式下，衍射受限系統(tǒng)對(duì)對(duì)光場(chǎng)復(fù)振幅變換而言是線性空間不變系統(tǒng)；對(duì)于光強(qiáng)度的變換，則不是線性系統(tǒng)。2.2 相干傳遞函數(shù)相干成像系統(tǒng)是光場(chǎng)復(fù)振幅變換的線性空間不變系統(tǒng)，即像場(chǎng)復(fù)振幅分布是物場(chǎng)復(fù)振幅分布與系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)的二維卷積。g(Xi,y)=fg(Xi,y)h(Xi,yi)(2-2)對(duì)上式作傅里葉變換并利用卷積定理，可以得到實(shí)際輸出像的頻譜函數(shù)G=(fX,fy也理想像的頻譜函數(shù)Gg=(fX,fy)之間的關(guān)系為：Gi=fX,fyHCfX

10、,fy=G_ff(2-3)GgfX,fy式中式幾/)=浮«(為,凹)稱為衍射受限相干成像系統(tǒng)的相干傳遞函數(shù)。2.3 相干傳遞函數(shù)與系統(tǒng)物理性質(zhì)的聯(lián)系根據(jù)公式(1-3)可知：'=.=.,；二!；，(2-4)實(shí)際上，光瞳函數(shù)大多數(shù)是對(duì)光軸呈中心對(duì)稱的，故舍去式中的負(fù)號(hào)不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響，所以可以直接表示成:MdJ，）k外；1.（2-5）由于出瞳函數(shù)的定義：.在出瞳為26；。在出腹;r（26）式中頻域坐標(biāo)（fx,fy）與其空域坐標(biāo)（x,y）的關(guān)系為：x=difxy='dify（2-7）由于出瞳孔徑沿x軸和y軸方向的線度是有限的，因此沿x軸和y軸方向的空間頻率的取值也是有限

11、的，具極大值定義為系統(tǒng)的截止頻率，記為3,fey則有：fex二七fey=空（2-8）'di'di因?yàn)槌鐾年P(guān)系對(duì)相干傳遞函數(shù)也有“八一/】在出瞳內(nèi)小八、小:.;,匕.，:出匕；.（2-9）可以得到光學(xué)系統(tǒng)輸出像的頻譜為：E八=產(chǎn)"/）在出瞳內(nèi)。仃、芭出瞳/（2-10）這意味著，對(duì)于衍射受限相干成像系統(tǒng)存在一個(gè)有限通頻帶，在此通頻帶內(nèi)，系統(tǒng)允許每一頻率分量無(wú)畸變的通過(guò)；在通頻帶外，所有頻率分量統(tǒng)統(tǒng)被衰減掉402.4 本章小結(jié)本章首先解釋了相干照明的條件，又給出相干傳遞函數(shù)的定義，最后聯(lián)系第一章的結(jié)論計(jì)算出了相干傳遞函數(shù)與系統(tǒng)出瞳函數(shù)的關(guān)系并且算出系統(tǒng)的最大截止頻率，得出

12、像頻譜在出瞳內(nèi)與物頻譜是相等的這一重要結(jié)論，并且方便了與光學(xué)傳遞函數(shù)的比較。第3章非相干照明下衍射受限系統(tǒng)的成像3.1 非相干照明如在漫射光源，擴(kuò)展光源這類光源照明下物平面上各點(diǎn)的光擾動(dòng)隨時(shí)間的變化都是統(tǒng)計(jì)無(wú)關(guān)的，其相位取值在0:2元之間，完全是隨機(jī)的?？梢缘玫椒窍喔烧彰鲿r(shí)像面上的光強(qiáng)分布為：I(x,yi)=lo(x0,丫。)*m%,1*3-1)22式中，Io(X0,yo)=f(xo,yo)是物平面上的強(qiáng)度分布；hi(Xi,y“=h(xi,y"稱為系統(tǒng)的強(qiáng)度點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)。上式表明，在非相干照明方式下，衍射受限光學(xué)成像系統(tǒng)對(duì)光強(qiáng)度的變換是線性空間不變的，而對(duì)復(fù)振幅的變換不是線性的。3.2

13、 光學(xué)傳遞函數(shù)衍射受限非相干成像系統(tǒng)遵從光強(qiáng)度的卷積積分為：Ii(X,yi)=Ig(Xi,y>h|(x,yi)(3-2)對(duì)上式兩端作傅里葉變換并應(yīng)用卷積定理可得：G|i(fx,fy)=GIg(fx,fy)H1(fx,fy)(3-3)由于光強(qiáng)度總是非負(fù)的實(shí)函數(shù)，故其光強(qiáng)分布中通?？倳?huì)有零頻分量(非零的直流襯底強(qiáng)度)且其幅值大于任何非零頻分量的幅值，即：GIi(0,0)|>GIi(fx,fy)<GIg(0,0)>GIg(fx,fy)(3-4)IggJ|HI(0,0)|>HI(fx,fy)實(shí)踐表明，人眼或光電探測(cè)器對(duì)圖像的視覺(jué)效果在很大程度上取決于像所攜帶的信息與直流背

14、景的相對(duì)取值,這就啟示我們用零頻分量對(duì)(fx,fy),GIg(fx,fy),HI(fx,fy)進(jìn)行歸一化，可以得到歸一化的頻譜函數(shù):G”fx,fy=2/(fxX-fyy)Glifx,fyJix，yeGh0,0.11ix,ydxdyLZdxdy(3-5a)G11gfx，fyGigfx,fy=1gx,ye2：(fxxfyy)dxdy=_=.(3-5b)G|g0，0ilgx,ydxdyHofx,fy=H|fx,fyH10,0hx,ye,2一(fxxfyy)dxdy(3-5c)hx,ydxdyHofx,fy=GI；fx,fy./G|gfx,fy(3-6)Ho(fx,fy)稱為非相干成像系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函

15、數(shù)通?？梢詫憺?Ho(fx,fy尸Ho(fx,fy，eW,fy)(3-7)3.2OTF與CTF的關(guān)系根據(jù)公式(2-3),(3-2),(3.5c)可以推出以下兩個(gè)公式：'=,；(3-8)(3-9)故得:幾二0.Hc,Hcfx,fyddHo(fx,fy)二-2.Hc,dd一(3-10)即光學(xué)傳遞函數(shù)等于相干傳遞函數(shù)的歸一化自相關(guān)，這一結(jié)論是在E2hi(x,y)=h(x,y)的基礎(chǔ)上導(dǎo)出的，故它對(duì)有像差和無(wú)像差的系統(tǒng)都成立5。3.4 光學(xué)傳遞函數(shù)一般性質(zhì)及意義3.4.1 光學(xué)傳遞函數(shù)的重要性質(zhì)(1)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)零頻信息總是全部傳遞：Ho(0,0)=1(3-11)(2)光學(xué)傳遞函數(shù)具有厄米特函數(shù)

16、性質(zhì)：Ho(fx,fy)=Ho(-fx,-fy)(3-12)(3)令Ho(fx,fy)=T(fx,fy)e&fx，fy)其中T(fx,fy)即MTF,*(fx,fy)即PTF,則有：；T(fx，fy)=T(-fx，-fy),31GP(fx，fy)=-*(-fx，-fy)(3-13)即MTF是偶函數(shù)，PTF是奇函數(shù)。(4)任意空間頻率的的MTF必低于零頻下的值1:Ho(fx，fy)MHo(0，0)=1(3-14)故非相干光學(xué)成像系統(tǒng)也可看做一個(gè)低通空間頻率濾波器。3.4.2 光學(xué)傳遞函數(shù)的一般意義由于有：T(fx，fy)=Ho(fx，fy)=m、(3-15)Vg(fx，Ty)Vi(fx，

17、fy)和Vg(fx，fy)分別表示系統(tǒng)的輸出像和理想像各頻率分量對(duì)比度。即MTF描述系統(tǒng)對(duì)各種頻率分量對(duì)比度的傳遞能力，而PTF描述系統(tǒng)對(duì)各種頻率分量施加的相移。另外，由OTF的性質(zhì)和，有：Vj(fx，fy)WVg(fx，fy)(3-16)上式表明，對(duì)于光學(xué)成像系統(tǒng)而言，像的對(duì)比度不可能大于物的對(duì)比度。且當(dāng)Ho(fx，fy)=0時(shí)，必然有T(fx，fy)=0。這意味著只要空間頻率大于系統(tǒng)的截止頻率，不論物的對(duì)比度有多大，像的對(duì)比度總是零6。3.5 本章小結(jié)本章給出了非相干照明的條件，并用歸一化條件得出光學(xué)傳遞函數(shù)的表達(dá)式,通過(guò)與相干傳遞函數(shù)的比較得出了光學(xué)傳遞函數(shù)等于相干傳遞函數(shù)的歸一化自相關(guān)

18、這一重要結(jié)論，并且羅列了光學(xué)傳遞函數(shù)的幾條重要性質(zhì)和意義，使得能更加直觀的表現(xiàn)光學(xué)傳遞函數(shù)的特性。第4章Matlab程序設(shè)計(jì)、運(yùn)行結(jié)果及分析4.1 相干照明衍射受限成像系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)根據(jù)第2章第2節(jié)的公式，首先利用物的尺寸，物距和像距計(jì)算像的尺寸，再根據(jù)抽樣點(diǎn)數(shù)，作傅里葉變換計(jì)算理想像光場(chǎng)的頻譜，然后根據(jù)出瞳的大小，出瞳距計(jì)算相干傳遞函數(shù)的截止頻率，從而得到相干傳遞函數(shù)，兩者相乘，得到像面上光場(chǎng)的頻譜，通過(guò)逆傅里葉變換得到像面上的光場(chǎng)，最后計(jì)算像的光強(qiáng)。4.2 非相干照明衍射受限成像系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)基本思路是根據(jù)相干照明衍射受限成像時(shí)得到的參數(shù)，比如像的最高頻率和相干傳遞函數(shù)（含其截止頻率）等，

19、計(jì)算出系統(tǒng)的OTF,乘以理想像的頻譜得到非相干照明下再現(xiàn)像的頻譜，最后對(duì)再現(xiàn)像的頻譜作逆傅里葉變換就可以得到像面上的光強(qiáng)。其中最為重要的是計(jì)算OTF7。圖4-1相干與非相干照明成像系統(tǒng)的對(duì)比程序流程圖4.3 程序運(yùn)行結(jié)果及分析4-3根據(jù)上文設(shè)計(jì)流程及圖4-2所示的實(shí)驗(yàn)裝置編寫程序（見(jiàn)附錄）可以得到圖所示的CTF及OTF圖像和它們對(duì)應(yīng)的相干及非相干成像。112nH-=-=圖4-2模擬計(jì)算用的物及衍射實(shí)驗(yàn)裝置示意圖123456J1-1|=|=器111=111=一從圖4-3中可以看到，用波長(zhǎng)為632.8nm的均勻相干平面波垂直照射，透鏡孔徑D為10mm時(shí)。相干照明的成像比較模糊，細(xì)微結(jié)構(gòu)基本看不清，

20、且具有振鈴現(xiàn)象。而非相干照明成像細(xì)節(jié)比較清晰，也不具備振鈴現(xiàn)象。比較計(jì)算光學(xué)傳遞函數(shù)的兩種算法及其成像可以看出，兩者沒(méi)有差別，均可計(jì)算光學(xué)傳遞函數(shù)。因?yàn)樗惴ㄒ恢繡TF的實(shí)驗(yàn)值即可，所以使用較為簡(jiǎn)單。但是它進(jìn)行了FFT變換容易出錯(cuò)，不能在截止頻率大于FFT的最高空間頻率時(shí)使用8。（d）相干成像（e）非相干成像1非相干成像2圖4-3透鏡孔徑D為10mm寸所成圖像下面改變透鏡孔徑的大小,的CTF和OTF圖像。分別取D為20mm,30mm,40mm時(shí)得到的圖4-4(c)OTF2D=20mm(a)CTF(b)OTF1南J鼻川的LFL力富B.UHHntVrijfiiGBD=30mm(d)CTF(e)OT

21、F1(f)OTF2(h)OTF1(i)OTF2D=40mm(g)CTF圖4-4透鏡孔徑取不同值時(shí)CTF與兩種算法得到的OTF比較由圖4-4可知當(dāng)D為20mm時(shí)算法一是正確的，D為30mm和40mm時(shí)OTF1與OTF2相比圖像波形嚴(yán)重失真。4.4 本章小結(jié)本章根據(jù)相干照明和非相干照明成像原理以及實(shí)驗(yàn)裝置模型圖，設(shè)計(jì)了程序流程圖并分別編寫了成像系統(tǒng)的仿真程序，實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較客觀的顯示了相干照明成像和非相干照明成像的區(qū)別，相干照明成像細(xì)微結(jié)構(gòu)不清晰，且具有振鈴現(xiàn)象，而非相干照明成像則不然，并且分析了兩種OTF算法的優(yōu)缺點(diǎn)，在透鏡孔徑變大時(shí)根據(jù)算法1得出的OTF圖像波形是嚴(yán)重失真的。結(jié)論本次設(shè)計(jì)的相干與

22、非相干照明衍射受限系統(tǒng)的仿真闡述了在衍射受限情況下光成像的一般規(guī)律，概括的說(shuō)明了Matlab在光學(xué)仿真中的重要性和基本應(yīng)用，掌握了Matlab編程的應(yīng)用流程，編寫了系統(tǒng)的仿真程序，且運(yùn)行結(jié)果比較真實(shí)的反映了在相干和非相干照明下的成像特點(diǎn)，改變透鏡孔徑的大小，光學(xué)傳遞函數(shù)出現(xiàn)明顯變化，比較結(jié)果顯示相干照明成像細(xì)微結(jié)構(gòu)不清晰，且具有振鈴現(xiàn)象，而非相干照明成像則不然，并且給出了兩種OTF算法的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)基本達(dá)到了課題要求。不過(guò)由于Matlab的復(fù)雜性以及課程設(shè)計(jì)時(shí)間所限等原因，只對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的演示，在有些方面沒(méi)有深入的研究。不過(guò)隨著光學(xué)技術(shù)的完善和發(fā)展，用Matlab來(lái)進(jìn)行光學(xué)實(shí)驗(yàn)的仿真研

23、究會(huì)越來(lái)越普及。在此有理由相信它在未來(lái)的應(yīng)用前景，值得繼續(xù)研究。1王仕蟠編著.信息光學(xué)理論與應(yīng)用M.北京郵電大學(xué)出版社,2013.3.2錢曉凡編著.信息光學(xué)數(shù)字實(shí)驗(yàn)室M.科學(xué)出版社,2015.7.3徐金明，張孟喜，丁濤.MATLAB實(shí)用教程M.清華大學(xué)出版社,2005.4郎海濤，錢曉凡.相干與非相干照明衍射受限系統(tǒng)成像仿真J.激光雜志.2014,35(4):17-19.5李俊昌，熊秉恒.信息光學(xué)理論與計(jì)算M.科學(xué)出版社，2009.6錢曉凡，胡濤，張嘩.基于MATLAB的衍射場(chǎng)模擬計(jì)算J.昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版),2004,29(3):32-134.7顧德門.傅里葉光學(xué)導(dǎo)論M.第三版.電子工業(yè)

24、出版社,2006.8弗朗松.光學(xué)的現(xiàn)代主題M.徐森祿，譯.北京科學(xué)出版社,1998.附錄Uo=imread('分辨率板.jpg');Uo=double(Uo(:,:,1);c,r=size(Uo);lamda=6328*10A(-10);k=2*pi/lamda;D=0.01;f=0.4;figure,imshow(Uo,)Lo=0.005;do=1.2;di=do*f/(do-f);cf=D/2/lamda/di;Li=Lo*di/do;kethi=linspace(-1./2./Li,1./2./Li,r).*r;nenta=linspace(-1./2./Li,1./2.

25、/Li,c).*c;kethi,nenta=meshgrid(kethi,nenta);H=zeros(c,r);forn=1:cform=1:rifkethi(n,m).A2+nenta(n,m).A2<=cf.A2;H(n,m)=1;endendendfigure,surfl(H),shadinginterp,colormap(gray);title('相干傳遞函數(shù)CTF')Gg=fftshift(fft2(Uo);Gic=Gg.*H;Uic=ifft2(Gic);Iic=Uic.*conj(Uic);figure,imshow(Iic,),title('相干照明下像的光強(qiáng)分布')h=fftshift(fft2(H);HH=abs(fftshift(fft2(h.*conj(h);OTFl=H