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图像识别在生物成像,红外检测等领域有着重要应用价值。人们通常借助计算机利用数字图像处理的方法来实现图像识别或者图像的特征提取,但是对于运算量大且没有显著特征的物体,如透明的相位物体,计算机的处理效果较差。而基于光学的处理方法有着实时,并行等优点,在图像处理领域有着不可替代的地位。近年来快速发展的商用化空间光调制器(Spatial Light Modulator-SLM)可以用来高效制备多种相位屏用以空间滤波,极大提高了光学相关识别的效率。在这一基础上,图像识别技术已经从单纯的识别目标图像是否存在,深入到对图像的特征或所携带特定信息的提取。之前人们的工作主要集中在强度物体的识别,而对复振幅物体(同时具有强度及相位分布)的研究较少,本文中,我们借助傅里叶空间中的二次谐波(Second Harmonic Generation-SHG)过程,即将非线性晶体(PPLN晶体)放置在4f系统的傅里叶平面实现图像频谱的倍频,因此在像平面获得了纯强度物体及复振幅物体的自卷积。文中我们基于强度调制技术,通过相位型SLM制备强度,及复振幅分布四叶草。通过对比不同相位分布四叶草的自卷积峰值,我们发现复振幅图形的自卷积峰值由其共轭对称性决定,因而我们的装置可以用于图像共轭对称性的检测。借助空间光调制器的可编程特性,还演示了光图像的实时处理能力。此外,该方案在红外遥感探测方面也有潜在的应用。另外,空间光调制器作为一种光场调控器件,近年来也被广泛应用于轨道角动量(Orbital Angular Momentum-OAM)光场的制备。OAM光场由于其特殊的位相结构,在光通信,光学信息处理,量子光学等领域有着重要的应用。OAM本征态在数学上构成了一组正交完备的基矢,因而任意一个光学图像都可以在这组基矢上展开,即数字螺旋成像(DigitalSpiralImaging-DSI)。基于此,本文以拉盖尔-高斯模式(LG)作为OAM本征基矢,通过数学上操控LG模式的相位谱,并在实验上借助空间光调制器,实现了图像的实时旋转及沿任意轴翻转的对称操作。该光学图像操控的方案在光学信息处理,光学遥感等方面有潜在的应用。