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        人類為了擴展感覺器官和思維器官的功能，利用各種傳感器及信息處理系統(tǒng)來獲取、處理、傳遞和使用外界的信息?？梢哉f，人們想得到任何一條新聞、一個數(shù)據(jù)、一幅圖像等信息，都必須經(jīng)過信息處理2*能變?yōu)楸蝗藗兯芾玫挠杏玫男畔ⅰ？梢?，沒有信息處理技術，就不可能獲得有用的信息。因此，光電信息處理技術是光電信息技術的關鍵組成部分。

        圖像是自然界中的物和物群，經(jīng)可見光的照射由人的視覺系統(tǒng)所感知的景物。當然，任何數(shù)據(jù)場在空間的有序排列都可轉化成可視圖像。顯然，圖像是信息表征的絕好形式，其直觀性和易理解性是顯而易見的，是其他類信息所不能比擬的。

        隨著信息化進程的飛速發(fā)展，作為信息最佳代表形式之一的圖像，以及圖像處理理論與技術，更加顯示出其不可替代的重要地位。在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究、交通運輸及安全防范、醫(yī)學、生物學、國防建設中，圖像處理及其應用司空見慣。圖像及圖像處理是眾多學科領域的交叉點和融合點，光電圖像信息處理技術逐步向其他學科領域滲透并為其他學科所利用，是科學發(fā)展的必然趨勢，因為它與國計民生緊密相連，已經(jīng)和將要給人類帶來巨大的經(jīng)濟與社會效益。

        光電信息處理是一門研究以光子為主要載體對信息進行處理的科學分支，是光電子學的一個主要研究領域。早在20世紀60年代初，由于從發(fā)射相干光的激光器的問世，以及記錄和再現(xiàn)三維波面的全息技術的發(fā)明，使得光子不僅作為零維信息的載體，而且作為多維信息的相干載體變?yōu)楝F(xiàn)實。同時，也為信息的光子直接處理，開辟了實質(zhì)意義上的新途徑，并顯示出光子比電子處理的無以比擬的優(yōu)點，從而開拓和迅速地發(fā)展了以圖像處理為主要內(nèi)容的光電信息處理學科。 

光電信息處理的特征方法和目標 1.光電信息處理的特征與方法

        近十年來，由于通信和計算的需要，光電信息的處理也從模擬量向數(shù)字量轉化；光電信息的傳遞從空不變到空變交換轉化；由于微電子工藝的滲入，光學元件的制作從單個冷加工工藝向大批量復制工藝轉化；由于半導體光電器件的發(fā)展，光學分立式塊結構器件向集成化微結構器件轉化等。這些變化，促使光電信息處理技術成為研究內(nèi)容廣泛、目標明確并涉及光學、通信學、計算機學、微電子學、材料學、生物學等的一門交叉性高科技學科，并且可充分利用光子作為信息載體所具有的高速、高效率、高并行能力等，以完成信息處理的諸多功能。由此可見，模擬化處理、數(shù)字化處理、模擬和數(shù)字混合處理和微結構化處理，是當代光電信息處理的主要技術特征。

       以光子為載體對信息進行加工處理，從微計算機角度看，主要可分為硬件和軟件處理兩種方式，如圖7-1所示。由圖可知，光電信息處理方式充分發(fā)揮了光學處理和電學處理的綜合優(yōu)勢，并避免了各自處理的弱點。

圖7-1光電信息處理方法

2.光電信息處理的目標

        眾所周知，圖像處理的目的是改善圖像質(zhì)量，提取有用信息，識別預定目標等。從目前信息設備、信息科學技術發(fā)展的趨勢看，光電信息處理具有如下目標。

      （1）不斷提高信息處理技術水平，提高空間成像分辨能力。這個目標是：高分辨率、高顯示質(zhì)量；高速度、短處理時間；多維化，三維、四維或更多維；智能化，提高信息識別能力；標準化，便于信息交換、資源共享等。

        人眼的能見距離是有限的，一般最遠能看清幾千米外的目標，再遠則只能借助于望遠鏡。在探測技術上，使用空間分辨力來度量對遠距離目標的分辨能力，如角分辨率（目標尺寸相對于觀測者距離的張角），它在成像儀器里是每個像元的張角，在1km處，一個像元對應的尺寸為Im時，該張角為1mrad（1毫孤度）。同樣，在1000km處，1m的分辨力為1μrad（1微弧度）。20世紀80年代美國為政治需要，搞星球大戰(zhàn)（SDI）,大力發(fā)展信息獲取技術，要在幾萬千米處對飛行中的導彈頭成像。顯然，這是目前人類提出的最高級的探測能力。

     （2）要與多學科結合，重在應用。如與仿生學密切結合，21世紀又是生物世紀和海洋世紀，研究模仿陸地和海洋生物的特異功能，造福人類。光電信息處理技術致力于應用，將其廣泛地應用于國家（包括軍事）的各行各業(yè)是其自身發(fā)展的最高要求和最好途徑。