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        人類為了擴(kuò)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(gè)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??？梢?，沒有信息處理技術(shù)，就不可能獲得有用的信息。因此，光電信息處理技術(shù)是光電信息技術(shù)的關(guān)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(dāng)然，任何數(shù)據(jù)場在空間的有序排列都可轉(zhuǎn)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(jìn)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(shù)，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(xué)研究、交通運(yùn)輸及安全防范、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、國防建設(shè)中，圖像處理及其應(yīng)用司空見慣。圖像及圖像處理是眾多學(xué)科領(lǐng)域的交叉點(diǎn)和融合點(diǎn)，光電圖像信息處理技術(shù)逐步向其他學(xué)科領(lǐng)域滲透并為其他學(xué)科所利用，是科學(xué)發(fā)展的必然趨勢，因?yàn)樗c國計(jì)民生緊密相連，已經(jīng)和將要給人類帶來巨大的經(jīng)濟(jì)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(jìn)行處理的科學(xué)分支，是光電子學(xué)的一個(gè)主要研究領(lǐng)域。早在20世紀(jì)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(shù)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(shí)。同時(shí)，也為信息的光子直接處理，開辟了實(shí)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(diǎn)，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(xué)科。 

光電信息處理的特征方法和目標(biāo) 1.光電信息處理的特征與方法

        近十年來，由于通信和計(jì)算的需要，光電信息的處理也從模擬量向數(shù)字量轉(zhuǎn)化；光電信息的傳遞從空不變到空變交換轉(zhuǎn)化；由于微電子工藝的滲入，光學(xué)元件的制作從單個(gè)冷加工工藝向大批量復(fù)制工藝轉(zhuǎn)化；由于半導(dǎo)體光電器件的發(fā)展，光學(xué)分立式塊結(jié)構(gòu)器件向集成化微結(jié)構(gòu)器件轉(zhuǎn)化等。這些變化，促使光電信息處理技術(shù)成為研究內(nèi)容廣泛、目標(biāo)明確并涉及光學(xué)、通信學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、微電子學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)等的一門交叉性高科技學(xué)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(jié)構(gòu)化處理，是當(dāng)代光電信息處理的主要技術(shù)特征。

       以光子為載體對信息進(jìn)行加工處理，從微計(jì)算機(jī)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(xué)處理和電學(xué)處理的綜合優(yōu)勢，并避免了各自處理的弱點(diǎn)。

圖7-1光電信息處理方法

2.光電信息處理的目標(biāo)

        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(yù)定目標(biāo)等。從目前信息設(shè)備、信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢看，光電信息處理具有如下目標(biāo)。

      （1）不斷提高信息處理技術(shù)水平，提高空間成像分辨能力。這個(gè)目標(biāo)是：高分辨率、高顯示質(zhì)量；高速度、短處理時(shí)間；多維化，三維、四維或更多維；智能化，提高信息識別能力；標(biāo)準(zhǔn)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(yuǎn)能看清幾千米外的目標(biāo)，再遠(yuǎn)則只能借助于望遠(yuǎn)鏡。在探測技術(shù)上，使用空間分辨力來度量對遠(yuǎn)距離目標(biāo)的分辨能力，如角分辨率（目標(biāo)尺寸相對于觀測者距離的張角），它在成像儀器里是每個(gè)像元的張角，在1km處，一個(gè)像元對應(yīng)的尺寸為Im時(shí)，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(jì)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(shù)，要在幾萬千米處對飛行中的導(dǎo)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(xué)科結(jié)合，重在應(yīng)用。如與仿生學(xué)密切結(jié)合，21世紀(jì)又是生物世紀(jì)和海洋世紀(jì)，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(shù)致力于應(yīng)用，將其廣泛地應(yīng)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。