一、像散的概念像散赁还，Astigmatism妖泄，是指軸外物點(diǎn)發(fā)出的錐形光束通過光學(xué)系統(tǒng)聚焦后，光斑在像面上子午方向和弧矢方向的不一致性秽浇。換句話說浮庐，就是軸外視場光束通過光瞳后，在子午方向和弧矢方向光程不相等柬焕，造成兩個(gè)方向光斑分離所形成的彌散斑审残。如圖所示二、像散的特點(diǎn)在高斯成像面上進(jìn)行前后移動(dòng)斑举，可以明顯看到其像沿子午面與弧矢面方向的拉伸變化搅轿。如圖所示像散為軸外像差，但僅僅是與視場有關(guān)富玷。視場越大璧坟，像散越明顯；若是發(fā)光點(diǎn)在在齊明點(diǎn)或者球心的位置赎懦，則無像散雀鹃。三、像散產(chǎn)生的原因像散就類似于我們通常提到的散光励两，比如人眼的散光黎茎，指的是人眼看上下方向與左右方向的物體時(shí)清晰度不一樣，主要原因是人眼角膜在上下方向與左右 ...
比如下圖為濾波前后的點(diǎn)云效果對比当悔。點(diǎn)云濾波的主要方法有：雙邊濾波傅瞻、高斯濾波、條件濾波盲憎、直通濾波嗅骄、隨機(jī)采樣一致濾波、VoxelGrid濾波等饼疙。雙邊濾波雙邊濾波是一種非線性濾波器溺森，它可以達(dá)到保持邊緣、降噪平滑的效果。和其他濾波原理一樣儿惫，雙邊濾波也是采用加權(quán)平均的方法澡罚，用周邊像素亮度值的加權(quán)平均代表某個(gè)像素的強(qiáng)度，所用的加權(quán)平均基于高斯分布[1]肾请。最重要的是留搔，雙邊濾波的權(quán)重不僅考慮了像素的歐氏距離（如普通的高斯低通濾波，只考慮了位置對中心像素的影響）铛铁，還考慮了像素范圍域中的輻射差異（例如卷積核中像素與中心像素之間相似程度隔显、顏色強(qiáng)度，深度距離等）饵逐，在計(jì)算中心像素的時(shí)候同時(shí)考慮這兩個(gè)權(quán)重括眠。高斯濾波圖像大 ...
一倍权、場曲的概念場曲掷豺，又稱像場彎曲，F(xiàn)ield Curvature薄声，顧名思義当船，是指平面物體通過透鏡系統(tǒng)后，所有平面物點(diǎn)聚焦后的像面不與理想像平面重合默辨，而是呈現(xiàn)為一個(gè)彎曲的像面德频，這種現(xiàn)象稱為場曲。有時(shí)我們也理解為視場聚焦后像面的彎曲缩幸。如圖所示二壹置、場曲的特點(diǎn)在高斯成像面上進(jìn)行一定左右移動(dòng)，可以明顯看到其像越偏離中心表谊，像質(zhì)越差钞护；而如在高斯成像面上進(jìn)行一定弧度的擺動(dòng)，則可以發(fā)現(xiàn)像與中心同樣清晰爆办。換句話說难咕，讓成像面進(jìn)行前后移動(dòng)，可以清晰的觀察到中心像與邊緣的像的像質(zhì)不同押逼，不能保證同時(shí)清晰步藕。場曲與像散一般來說是同時(shí)產(chǎn)生惦界，透鏡對平面物體能夠結(jié)成的雙重影像挑格，主像面為橫切線焦面，副像面為輻射線焦面沾歪。如果兩個(gè)像面不 ...
一、畸變的概念畸變，Distortion挫望，是指物體通過鏡頭成像時(shí)立润，實(shí)際像面與理想像面間產(chǎn)生的形變∠卑澹畸變只影響圖像的形狀桑腮，不影響圖像清晰度，但在設(shè)計(jì)時(shí)要盡量減少或者避免蛉幸，因?yàn)槿搜蹖D像形變的響應(yīng)能力高于對清晰度的響應(yīng)破讨。如圖所示二、畸變的特點(diǎn)畸變是指圖像變形奕纫。枕形畸變：也叫絲卷型畸變提陶，如果鏡頭的邊緣放大率大于中間的放大率，就會(huì)發(fā)生枕形畸變匹层，同心圓的像間距就不均勻隙笆，即邊緣間距大于中間間距，矩形的像不再是矩形升筏；桶形畸變：也叫樽型畸變撑柔，如果鏡頭的邊緣的放大率小于中間的放大率，就會(huì)發(fā)生桶形畸變仰冠。同心圓的像間距就不均勻乏冀，即邊緣間距小于中間間距，矩形的像不再是矩形洋只；如果沒有畸變辆沦，像與物就是完全相似的。即同心圓 ...
一肢扯、色差的概念多數(shù)的成像鏡頭都是應(yīng)用于可見光波段，其波長大約在400~700nm担锤，這就引入了多色光情況下成像后的顏色分離蔚晨，也就是色散現(xiàn)象。色差肛循，指顏色像差铭腕，是透鏡系統(tǒng)成像時(shí)的一種嚴(yán)重缺陷，由于同種材料對不同波長的光有不同的折射率多糠，便造成了多波長的光束通過透鏡后傳播方向分離累舷。簡單來說，色差就是顏色分離帶來的光學(xué)系統(tǒng)的像差夹孔。色差分兩種被盈，一種叫做軸向色差析孽，另一種叫做垂軸色差。本章我們只詳細(xì)介紹軸向色差只怎。二袜瞬、軸向色差的概念軸向色差，Longitudinal Aberration身堡，也叫做球色差邓尤、位置色差、縱向色差贴谎，指不同波長的光束通過透鏡后焦點(diǎn)位于沿軸的不同位置裁赠，因?yàn)樗男纬稍蛲虿钕嗨疲櫼卜Q其為球 ...
一佩捞、色差的概念多數(shù)的成像鏡頭都是應(yīng)用于可見光波段，其波長大約在400~700nm蕾哟，這就引入了多色光情況下成像后的顏色分離一忱，也就是色散現(xiàn)象。色差谭确，指顏色像差帘营，是透鏡系統(tǒng)成像時(shí)的一種嚴(yán)重缺陷，由于同種材料對不同波長的光有不同的折射率逐哈，便造成了多波長的光束通過透鏡后傳播方向分離芬迄。簡單來說，色差就是顏色分離帶來的光學(xué)系統(tǒng)的像差昂秃。色差分兩種禀梳，一種叫做軸向色差，另一種叫做垂軸色差肠骆。本章我們只詳細(xì)介紹垂軸色差算途。二、垂軸色差的概念垂軸色差蚀腿，Lateral Color嘴瓤，也叫做倍率色差、橫向色差莉钙，指軸外視場不同波長光束通過透鏡聚焦后在想面上高度各不相同廓脆，也就是每個(gè)波長成像后放大率不同，故稱為倍率色差磁玉。多個(gè)波長的焦 ...
成像光學(xué)設(shè)計(jì)必須校正光學(xué)系統(tǒng)的像差停忿，但既不可能也不需要把像差校正到完全理想的程度，因此需要選擇像差的最佳校正方案蜀涨，也需要確定校正到怎樣的程度才能滿足使用要求,即確定像差容限瞎嬉。這兩方面都屬于光學(xué)系統(tǒng)質(zhì)量評價(jià)問題，它對光學(xué)設(shè)計(jì)者具有重大指導(dǎo)意義厚柳。一般而言氧枣，有以下幾種評價(jià)光學(xué)系統(tǒng)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。1.斯特列爾判斷2.瑞利判斷3.分辨率4.點(diǎn)列圖5.光學(xué)傳遞函數(shù)我們接下來一一進(jìn)行介紹别垮。一便监、斯特列爾判斷光學(xué)系統(tǒng)有像差的時(shí)候，衍射圖樣中中心亮斑（即艾里斑）占有的光強(qiáng)度比理想成像的時(shí)候要低碳想，這兩者的光強(qiáng)度之比稱為Strehl強(qiáng)度比烧董，又稱為中心點(diǎn)亮度，以S.D.表示胧奔。Strehl判斷認(rèn)為逊移，中心點(diǎn)亮度S.D.> ...
一、球差的初步計(jì)算球差也叫球面像差龙填，Spherical Abereation胳泉，是所有幾何像差中最簡單也是最基本的像差，其中好幾種軸外單色像差均與球差有一定聯(lián)系岩遗。不同傾角的光線交光軸于不同位置上扇商，相對于理想像點(diǎn)的位置有不同的偏離。這是單色光的成像缺陷之一宿礁，稱為球差案铺。如圖所示在上圖中，在軸上點(diǎn)A的理想像為A0’,由A點(diǎn)發(fā)出的過入瞳邊緣的光線（marginal ray)從系統(tǒng)出射后梆靖，交光軸于一點(diǎn)控汉，而由于球差可見到在12345個(gè)孔徑帶上成像不同，而它們的像方截距分別為L’于l’返吻，則其為這條光纖的球差暇番。。顯然思喊，在邊緣光纖以內(nèi)與光軸成不同角度的各條光線都有各自的球差壁酬。而如上圖所示為球差小于0的情況。如果經(jīng) ...
儀目前主流的波前傳感器有：哈特曼傳感器恨课，夏克哈特曼傳感器和四波橫向剪切干涉儀舆乔。1900年，測量激光相位剂公，采用哈特曼傳感器希俩，即在相機(jī)前加一個(gè)遮罩，遮罩上的每個(gè)小孔纲辽，光通過小孔后得到光束的方向颜武。1970年璃搜，夏克哈特曼傳感器將小孔替換成微透鏡聚焦，提高了光的利用效率鳞上。2000年这吻，四波橫向剪切干涉儀倍發(fā)明出來，它采用一個(gè)相位光柵篙议，產(chǎn)生四個(gè)衍射光束唾糯，他們之間相互干涉產(chǎn)生條紋后，從干涉途中提取相位圖鬼贱。相位光柵一個(gè)棋盤型的光柵移怯，光柵的相位分別是0和π，那么這個(gè)相位光柵可以簡寫成或者記作的卷積这难，依據(jù)傅里葉變換和卷積的性質(zhì)舟误，只要分別求得兩項(xiàng)的傅里葉變換式，然后相乘這一項(xiàng)仍舊是單縫衍射的因子這項(xiàng)是多峰干涉后的結(jié)果 ...
學(xué)元件共軛的波前姻乓，從而減少來自光學(xué)器件和樣品的光束畸變脐帝。圖3. Meadowlark純相位液晶空間光調(diào)制器生成的11x11點(diǎn)陣圖圖4. 使用SLM生成貝塞爾光束圖5. Lu, R., Sun, W., Liang, Y., Kerlin, A., Bierfeld, J., Seelig, J. D., ... & Koyama, M. (2017). Video-rate volumetric unctional imaging of the brain at synaptic resolution. Nature neuroscience, 20(4), 620四、雙光子應(yīng)用對液晶 ...
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