信息光學(xué)考試試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.信息光學(xué)主要研究（）A.光的波動(dòng)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(fèi)衍射屬于（）A.近場(chǎng)衍射B.遠(yuǎn)場(chǎng)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(xué)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(xué)處理系統(tǒng)中，輸入面和頻譜面之間的關(guān)系是通過(guò)（）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(xué)傳遞函數(shù)描述的是（）A.光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量B.光的強(qiáng)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(gè)理想的低通濾波器可以（）A.增強(qiáng)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(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.可以實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)B.只能處理黑白圖像C.可進(jìn)行圖像濾波D.可進(jìn)行圖像加密答案：B二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.信息光學(xué)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(xué)系統(tǒng)的像差會(huì)影響（）A.成像清晰度B.成像對(duì)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(fèi)全息圖C.反射全息圖D.透射全息圖答案：ABCD5.影響光學(xué)傳遞函數(shù)的因素有（）A.光學(xué)系統(tǒng)的孔徑B.光學(xué)系統(tǒng)的焦距C.光學(xué)系統(tǒng)的像差D.照明光的波長(zhǎng)答案：ABCD6.在光學(xué)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(xué)處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有（）A.可以實(shí)現(xiàn)頻譜分析B.對(duì)光學(xué)元件要求低C.處理精度高D.系統(tǒng)簡(jiǎn)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(xué)圖像處理的應(yīng)用的是（）A.醫(yī)學(xué)影像處理B.遙感圖像處理C.指紋識(shí)別D.文字識(shí)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(méi)有本質(zhì)區(qū)別。（）答案：對(duì)2.光學(xué)傳遞函數(shù)的值越大，成像質(zhì)量越好。（）答案：對(duì)3.全息圖可以記錄物體的三維信息。（）答案：對(duì)4.非相干光學(xué)處理系統(tǒng)不能進(jìn)行頻譜分析。（）答案：錯(cuò)5.所有的光學(xué)系統(tǒng)都存在像差。（）答案：對(duì)6.光的空間頻率越高，對(duì)應(yīng)的空間周期越小。（）答案：對(duì)7.夫瑯禾費(fèi)衍射不需要透鏡也能實(shí)現(xiàn)。（）答案：錯(cuò)8.光學(xué)圖像加密只能用相干光學(xué)處理系統(tǒng)。（）答案：錯(cuò)9.圓孔衍射的中央亮斑比單縫衍射的中央亮斑窄。（）答案：錯(cuò)10.拉普拉斯變換在信息光學(xué)中沒(méi)有應(yīng)用。（）答案：錯(cuò)四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述夫瑯禾費(fèi)衍射和菲涅爾衍射的區(qū)別。答案：夫瑯禾費(fèi)衍射是遠(yuǎn)場(chǎng)衍射，要求光源和觀察屏離衍射孔（縫等）距離為無(wú)限遠(yuǎn)或相當(dāng)于無(wú)限遠(yuǎn)；菲涅爾衍射是近場(chǎng)衍射，光源或觀察屏距離衍射元件較近。2.什么是光學(xué)傳遞函數(shù)？答案：光學(xué)傳遞函數(shù)是描述光學(xué)系統(tǒng)對(duì)不同空間頻率的傳遞能力的函數(shù)，它反映了光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的好壞，包括對(duì)物體不同頻率成分的衰減和相移情況。3.簡(jiǎn)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(guò)衍射再現(xiàn)物體的三維像。4.說(shuō)明相干光學(xué)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(jìn)行頻譜濾波等操作，通過(guò)改變頻譜面的光場(chǎng)分布來(lái)改變輸入圖像在輸出面的成像情況，實(shí)現(xiàn)圖像的增強(qiáng)、濾波等處理。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論光學(xué)系統(tǒng)像差對(duì)光學(xué)信息處理的影響。答案：像差會(huì)改變光的傳播路徑和光場(chǎng)分布。在信息處理中，會(huì)使圖像失真，影響頻譜分析的準(zhǔn)確性，降低圖像的清晰度和對(duì)比度等，不利于準(zhǔn)確的光學(xué)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(dòng)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(xué)信息處理在現(xiàn)代科技中的重要性。答案：在醫(yī)學(xué)影像處理中輔助診斷；遙感圖像處理用于資源探測(cè)；指紋識(shí)別和文字識(shí)別提高