光学信息指的是光波所携带的信息，这些信息可以通过光波的多个参量来表示，包括振幅（强度）、相位、颜色（波长）和偏振态。光学信息处理是一种基于光学频谱分析的技术，它利用傅里叶综合技术，通过空域或频域调制，并借助空间滤波技术对光学信息进行处理。这种处理多用于二维图像的处理。
光学信息处理不仅包括光信号的频域处理，也涵盖光信号的空域处理，即图像本身所在的空间。处理过程可能涉及光学图像的产生、传递、探测和处理等环节，包括提取、编码、存储、增强、去模糊、光学图像和特征识别以及各种光学变换，如傅里叶变换、对数变换等。
光学信息处理的发展前景被认为是“光计算”，它利用相干光（如激光）实现类似于电子计算机的二维并行处理能力，具有极高的运算速度（光速）及极大的信息容量。然而，由于某些器件如实时空间光调制器的发展尚未完善，这在一定程度上限制了光学信息处理的运算速度和应用范围
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