空间滤波。阿贝二次成像理论和阿贝-波特实验。

空间滤波。阿贝二次成像理论和阿贝-波特实验。阿贝讲显微镜成像过程分为两个过程，平面光照射物体夫琅禾费衍射成像。被透镜手机的衍射次级平面光波在像平面上相干形成物体的像。MATLAB代码

r=512c=r;                         %物面采样数
Uo=zeros（cr）;                      %预设物
d=30;a=10;                        %光栅常数和缝宽
for n=1:d:c                        %循环生成物（二维光栅）
   Uo（n:n+a:）=1;
end
for m=1:d:r
   Uo （:m:m+a）=1;
end
Uo=Uo（1:c1:r）;
figure
subplot（221）
imshow（Uo[]）                 %显示物分布
lamda=6328*10^（-10）;k=2*pi/lamda;    %赋值波长单位:米波矢
f=0.004; Lo=0.001                   %赋值透镜的焦距物面的尺寸Lo单位:米
D1=0.00005                        %赋值滤波片直径单位:米
D2=0.00005                        %赋值滤波片宽度单位:米
%= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 
%下面计算物光传递到透镜的衍射过程（S-FFT）
xo=linspace（-Lo/2Lo/2r）;yo=linspace（-Lo/2Lo/2c）; %赋值物面的坐标
[xoyo]=meshgrid（xoyo）;             %生成物面的坐标网格
do=0.0041;                         %物面到透镜的距离do单位:米
L=r*lamda*do/Lo                    %衍射光在透镜前表面上的尺寸L单位:米
xl=linspace（-L/2L/2r）;yl=linspace（-L/2L/2c）; %赋值透镜前表面的坐标
[xlyl]=meshgrid（xlyl）;               %生成透镜前表面的坐标网格
F0=exp（j*k*do）/（j*lamda*do）*exp（j*k/2/do*（xl.^2+yl.^2））;
F=exp（j*k/2/do*（xo.^2+yo.^2））;
FU=（Lo*Lo/r/r）.*fftshift（fft2（Uo.*F））; 
U1=F0.*FU;                         %透镜前表面上的光场复振幅分布
I1=U1.*conj（U1）;                     %透镜前表面上的光强分布
subplot（222）
imshow（I1[]） colormap（pink）title（‘透镜上的光强分布‘）
%= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 
%下面计算通过透镜后的光场
U1yp=U1.*exp（-j*k.*（xl.^2+yl.^2）/2/f）;   %计算通过透镜后的光场
%= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 
%下面计算通过透镜后的光场到达后焦面的过程（S-FFT）
dlf=f
Lyp=r*lamda*dlf/L                   %给出后焦面的尺寸单位:米
xf=linspace（-Lyp/2Lyp/2r）;yf=linspace（-Lyp/2Lyp/2c）; %给出后焦面的坐标
[xfyf]=meshgrid（xfyf）;               %生成后焦面的坐标网格
F0=exp（j*k*dlf）/（j*lamda*dlf）*exp（j*k/2/dlf*（xf.^2+yf.^2））;
F=exp（j*k/2/dlf*（xl.^2+yl.^2））;
Uf=（L*L/r/r）.*fft2（U1yp.*F）;Uf=Uf.*F0;  % 计算后焦面上的光场分布
I2=Uf.*conj（Uf）;                     % 后焦面上的光强分布
subplot（223）imshow（I2[0max（I2（:））/100]） colormap（pink）title（‘后焦面上的光强分布‘）
%= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 
%下面生成三种滤波器
DD=round（D1*r/Lyp）;                 %赋值滤波器直径，单位：像素
SD=round（D2*r/Lyp/2）;                %赋值滤波器宽带，单位：像素
H1=zeros（cr）;                        %预设滤波器H1
for n=1:c                            %循环生成滤波器H1
   for m=1:r
      if （n-c/2-1）.^2+（m-r/2-1）.^2<=（DD/2）.^2;
      H1（nm）=1;
      end
   end
end
figuresubplot（131）imshow（H1[]）;title（‘滤波器H1‘）
H2=zeros（cr）;                        %预设滤波器H2
H2（round（c/2）-SD:round（c/2）+SD:）=1;    %生成滤波器H2
subplot（132）imshow（H2[]）;title（‘滤波器H2‘）
H3=zeros（cr）;                        %预设滤波器H3
H3（:round（r/2）-SD:round（r/2）+SD）=1;    %生成滤波器H3
subplot（133）imshow（H3[]）;title（‘滤波器H3‘）
%= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 
%完成三个滤波，得到三个不同的光场
Uf1=H1.*Uf;
Uf2=H2.*Uf;
Uf3=H3.*Uf;
%= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 
%下面计算通过焦面后的光场到达像面的衍射成像过程（S-FFT）
dfi=do*f/（do-f）-f;                     %满足物像公式
Li=r*lamda*dfi/Lyp   

 属性            大小     日期    时间   名称
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     文件      27838  2016-05-06 21:20  Spatial filtering\1.jpg

     文件       9489  2016-05-06 21:19  Spatial filtering\2.jpg

     文件      27859  2016-05-06 21:19  Spatial filtering\3.jpg

     文件      29129  2016-05-06 21:19  Spatial filtering\4.jpg

     文件       4586  2016-04-19 16:35  Spatial filtering\CX9_1.m

     文件       3187  2016-04-19 21:49  Spatial filtering\CX9_1_1.m

     目录          0  2016-05-06 21:24  Spatial filtering

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