滤波解调的方法以及光程差对输出强度的影响

将编码位相光栅放在白光信息处理系统（如图8.4.1）的输入平面P1上，设入射光强度为I（λ），则频谱面上的复振幅为式（8.5.11）的傅里叶变换：

其中，对零级谱（m=0），有

对于第m级谱，有

若在P2平面上放置一个小圆孔作为滤波器，分别让零级谱和第m级谱通过，则在输出平面P3上的复振幅分布分别为

其对应的强度只与位相差Δφ和λ有关。将d=2a，t0=eiφ0，t1=eiφ1，Δφ=φ1-φ0代入式（8.5.15），最后求得

若用ΔL表示与位相差Δφ相对应的光程差，则可改写成

上述结果表明，对于每一个衍射级次，输出图像的强度随波长和光程差的变化而变化。图8.5.1（a）、（b）分别给出了零级和一级衍射的输出强度随光程差ΔL变化的曲线，其中取I（λ）=1，λ作为参变量。(www.xing528.com)

图8.5.1　输出强度随光程差ΔL变化的曲线

若光源中仅有红、绿、蓝3种色光λR、λG、λB，则强度输出是3种色光输出的非相干叠加：

由此便得到随ΔL变化的彩色输出。当采用白光光源时，各种色光的非相干叠加变成用积分表示：

仍然是随ΔL变化的彩色输出。

由于在编码和漂白处理过程中，已使光程差随输入图像的密度而改变，因此实现了按输入图像密度变化的假彩色编码。用这种编码方法得到的彩色化图像，具有色度丰富、色饱和度好等特点，并且在低衍射级（即使是零级）输出情况下，也能得到彩色化效果极佳的输出图像，因而光强度利用率高、图像亮度好，已在遥感、生物医学、气象等图像处理中得到较为广泛的应用。

本章重点

1.基于几何光学和基于衍射的非相干光学处理方法。

2.白光信息处理原理。

3.等空间频率和等密度假彩色编码。