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TDICCD相机整机静态MTF检测新方法

作　者: 苏魏华
导　师: 张晓辉
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 测试计量技术与仪器
关键词: 低频靶标矩形波调制传递函数傅里叶变换
分类号: TH74
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

用调制传递函数MTF来评价光学系统的成像质量是我们现在广泛采用的像质评价方法,因此如何获得更为准确的系统静态MTF值一直是我们研究拓展的方向。对于现在研究的TDICCD相机整机系统,我们也采用此函数来作为评价像质好坏的参数。传统的测试方法是利用与整机系统Nyquist频率相匹配的高频靶标进行检测,通过靶标成像后条纹对比传递函数即CTF加系数修正来得到MTF。随着科学技术的发展,人们对TDICCD相机的分辨率要求更高,相机像元的尺寸也越来越小,利用传统方法测量时需要我们加长检测使用的平行光管的焦距或制作出与TDICCD相机整机系统的Nyquist频率相匹配的频率更高的靶标,因平行光管制作复杂,且体积庞大,不能根据需要来做改变,所以只能通过制作更高频率的靶标来满足测试要求,虽然高频靶标可以制作出来,但其本身的调制度却不容易测量,因此无法得到正确的结果,所以传统的检测方法已经受到了限制,而且通过系数修正进行近似计算也为结果引入了误差。本文根据以上情况提出了一种新的测试TDICCD相机整机静态MTF的方法来获得系统在Nyquist频率下的MTF值,进而对系统像质做出评价。在新方法中,我们选取的靶标为低频靶标,其频率大约是Nyquist频率的几分之一,对于这种靶标,本身的调制度可以接近1,因此靶标本身给测试带来的误差会很小。通过对目标条纹及系统所成像进行傅里叶分析,我们就可以得到系统在基频的奇数倍频下的MTF值,进而确定MTF曲线,并可计算出Nyquist频率下的MTF值。此方法在目前的实验条件下有更好的发展空间。我们称之为低频靶标测试法。本文分析了低频靶标测试法的原理,并进行了仿真计算,通过模拟靶标及输入与输出响应来验证原理的可行性,并考察了各系统参数对计算结果的影响。根据仿真结果确立最佳实验条件并进行实际测量。通过实际测量结果与传统测量结果进行比对,进一步检验理论的正确性。

TDICCD相机整机静态MTF检测新方法

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