信息光學考試試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.信息光學主要研究（）A.光的波動性B.光的粒子性C.光的信息處理D.光的偏振性答案：C2.夫瑯禾費衍射屬于（）A.近場衍射B.遠場衍射C.菲涅爾衍射D.圓孔衍射答案：B3.下列哪種元件可用于光學信息處理系統(tǒng)中的頻譜分析（）A.透鏡B.反射鏡C.棱鏡D.光柵答案：A4.在相干光學處理系統(tǒng)中，輸入面和頻譜面之間的關(guān)系是通過（）建立的。A.傅里葉變換B.拉普拉斯變換C.卷積D.相關(guān)答案：A5.光學傳遞函數(shù)描述的是（）A.光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量B.光的強度C.光的顏色D.光的相位答案：A6.以下哪種現(xiàn)象不是光的干涉現(xiàn)象（）A.牛頓環(huán)B.薄膜干涉C.泊松亮斑D.雙縫干涉答案：C7.光的空間頻率的單位是（）A.HzB.mC.m?1D.s?1答案：C8.全息術(shù)利用了（）A.光的干涉和衍射B.光的反射和折射C.光的吸收和散射D.光的偏振答案：A9.一個理想的低通濾波器可以（）A.增強圖像高頻部分B.減弱圖像低頻部分C.濾除圖像高頻部分D.放大圖像答案：C10.下列關(guān)于光信息處理的說法錯誤的是（）A.可以實現(xiàn)圖像增強B.只能處理黑白圖像C.可進行圖像濾波D.可進行圖像加密答案：B二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.信息光學中的基本變換包括（）A.傅里葉變換B.菲涅爾變換C.拉普拉斯變換D.卷積變換答案：AB2.光學系統(tǒng)的像差會影響（）A.成像清晰度B.成像對比度C.成像顏色D.成像位置答案：ABCD3.以下哪些是光的衍射裝置（）A.單縫B.雙縫C.圓孔D.方孔答案：ABCD4.全息圖的類型有（）A.菲涅爾全息圖B.夫瑯禾費全息圖C.反射全息圖D.透射全息圖答案：ABCD5.影響光學傳遞函數(shù)的因素有（）A.光學系統(tǒng)的孔徑B.光學系統(tǒng)的焦距C.光學系統(tǒng)的像差D.照明光的波長答案：ABCD6.在光學信息處理中，可用于圖像編碼的技術(shù)有（）A.相位編碼B.振幅編碼C.頻率編碼D.顏色編碼答案：ABC7.相干光學處理系統(tǒng)的優(yōu)點有（）A.可以實現(xiàn)頻譜分析B.對光學元件要求低C.處理精度高D.系統(tǒng)簡單答案：AC8.光的偏振態(tài)有（）A.線偏振B.圓偏振C.橢圓偏振D.自然光答案：ABC9.下列屬于光學圖像處理的應(yīng)用的是（）A.醫(yī)學影像處理B.遙感圖像處理C.指紋識別D.文字識別答案：ABCD10.制作全息圖需要（）A.相干光源B.記錄介質(zhì)C.物體D.參考光答案：ABCD三、判斷題（每題2分，共10題）1.光的干涉和衍射沒有本質(zhì)區(qū)別。（）答案：對2.光學傳遞函數(shù)的值越大，成像質(zhì)量越好。（）答案：對3.全息圖可以記錄物體的三維信息。（）答案：對4.非相干光學處理系統(tǒng)不能進行頻譜分析。（）答案：錯5.所有的光學系統(tǒng)都存在像差。（）答案：對6.光的空間頻率越高，對應(yīng)的空間周期越小。（）答案：對7.夫瑯禾費衍射不需要透鏡也能實現(xiàn)。（）答案：錯8.光學圖像加密只能用相干光學處理系統(tǒng)。（）答案：錯9.圓孔衍射的中央亮斑比單縫衍射的中央亮斑窄。（）答案：錯10.拉普拉斯變換在信息光學中沒有應(yīng)用。（）答案：錯四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述夫瑯禾費衍射和菲涅爾衍射的區(qū)別。答案：夫瑯禾費衍射是遠場衍射，要求光源和觀察屏離衍射孔（縫等）距離為無限遠或相當于無限遠；菲涅爾衍射是近場衍射，光源或觀察屏距離衍射元件較近。2.什么是光學傳遞函數(shù)？答案：光學傳遞函數(shù)是描述光學系統(tǒng)對不同空間頻率的傳遞能力的函數(shù)，它反映了光學系統(tǒng)成像質(zhì)量的好壞，包括對物體不同頻率成分的衰減和相移情況。3.簡述全息術(shù)的基本原理。答案：全息術(shù)利用光的干涉原理，將物光波和參考光波相干疊加，記錄在記錄介質(zhì)上形成干涉條紋，這些條紋包含了物體的振幅和相位信息，通過衍射再現(xiàn)物體的三維像。4.說明相干光學處理系統(tǒng)中頻譜面的作用。答案：頻譜面是輸入圖像的傅里葉頻譜分布所在面，可在此進行頻譜濾波等操作，通過改變頻譜面的光場分布來改變輸入圖像在輸出面的成像情況，實現(xiàn)圖像的增強、濾波等處理。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論光學系統(tǒng)像差對光學信息處理的影響。答案：像差會改變光的傳播路徑和光場分布。在信息處理中，會使圖像失真，影響頻譜分析的準確性，降低圖像的清晰度和對比度等，不利于準確的光學濾波、編碼等操作。2.如何提高全息圖的質(zhì)量？答案：采用穩(wěn)定的相干光源，減少振動干擾；保證物體和參考光的良好相干性；選擇合適的記錄介質(zhì)以提高分辨率和感光性能；精確控制光路，使物光和參考光的光程差盡量小。3.闡述光學信息處理在現(xiàn)代科技中的重要性。答案：在醫(yī)學影像處理中輔助診斷；遙感圖像處理用于資源探測；指紋識別和文字識別提高