基于數(shù)字傅立葉分析法的MTF測試研究.pdf

1、光學(xué)傳遞函數(shù)是目前評價光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量最客觀、最有效的方法之一，廣泛地應(yīng)用于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的過程控制和光學(xué)成像系統(tǒng)的像質(zhì)評價與檢測中?；跀?shù)字傅立葉分析法的光學(xué)傳遞函數(shù)測試技術(shù)是通過分析被測系統(tǒng)對特征目標(biāo)物所成的像，來計算光學(xué)傳遞函數(shù)的方法，因其結(jié)構(gòu)簡單，無原理性誤差成為光學(xué)傳遞函數(shù)測試方法的趨勢。本文詳細討論了采用針孔和狹縫為目標(biāo)物的計算方法，并用CCD作為圖像接收器件，在實驗室2米光具座的基礎(chǔ)上設(shè)計了一套可以測試光學(xué)系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)的

2、測量系統(tǒng)。 本系統(tǒng)以傅立葉光學(xué)為依據(jù)，采用CCD為圖像接收器采集針孔和狹縫作為目標(biāo)物的像，改變以往光學(xué)傳遞函數(shù)測試儀采用機械方法掃描目標(biāo)物像的辦法，使結(jié)構(gòu)大大簡化，精度也相應(yīng)提高。 在對圖像處理方面，針孔像分析法能直接二維光學(xué)傳遞函數(shù)的測試，但其像面能量低、易受噪聲污染是針孔像分析法存在的主要問題。本文中對二維的針孔像采用積分的方法獲得一維的線擴散函數(shù)，然后采用減背景、平滑處理等方法減小噪聲引入的誤差；而對狹縫像中運用多

3、行平均的辦法可以直接獲得線擴散函數(shù)：最后對獲得的光滑的線擴散函數(shù)進行離散傅立葉變換運算，得到待測鏡頭的調(diào)制傳遞函數(shù)，從而評價其成像品質(zhì)。通過兩種目標(biāo)物分析的方法和德國TRIOPTICS公司生產(chǎn)的傳遞函數(shù)測試儀器測試的結(jié)果進行比對，測試結(jié)果偏差不超過3％。 論文闡述了光學(xué)傳遞函數(shù)的像質(zhì)評價方法及測量的原理，分析了各種測量方法，描述國內(nèi)外同類儀器的發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)今后發(fā)展趨勢，重點介紹了系統(tǒng)的硬件和軟件的組成。硬件部分主要包括光源、平