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点源法MTF测试技术研究

作　者: 吴海平
导　师: 陈文建；何振华
学　校: 南京理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 调制传递函数测量傅里叶变换 CCD图像采集
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 218次
引　用: 3次
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内容摘要

众所周知,光学系统成像质量的评价,一直是应用光学领域中众所瞩目的问题,而调制传递函数已被公认为目前评价光学系统成像质量客观、有效的方法。因此,很有必要对调制传递函数进行研究。本文结合TROPEL2000光学传递函数测试仪的基础上开展了调制传递函数系统的研究工作。主要内容如下:首先论文简述了MTF的国内外发展、现状及应用,MTF技术应用和国内外MTF测试技术水平,指出我国的MTF测试技术的欠缺,阐述了本文的研究背景和意义。然后对有关MTF测试理论进行了研究,分析了MTF物理意义与MTF测试方法以及MTF测试理论。在介绍了相关理论的基础上,对测试系统进行了研究,介绍了有关CCD方面的相关知识和系统所采用的CCD器件。并对测试系统提出了相应的改进方案。并且对本测试系统的算法以及试验数据处理进行了相关的研究,介绍了测试系统的操作流程,指明了一些影响测试准确性的因素。最后对全文的工作进行总结,指出有待进一步研究的问题。就本文的工作重点——MTF测试技术与数据处理方法进行了探讨。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-14
  1.1 MTF技术的发展历史  9-11
  1.2 MTF的发展现状  11-13
    1.2.1 国外光学函数测量仪的发展状况  11-12
    1.2.2 国内光学函数测量仪的发展状况  12-13
  1.3 本课题的研究意义及主要研究内容  13-14
    1.3.1 本课题的研究意义  13
    1.3.2 本论文的主要研究内容  13-14
2 MTF测试理论研究  14-27
  2.1 MTF物理意义  14-18
    2.1.1 定义与表达式  14-16
    2.1.2 传递函数同物像亮度对比的关系  16-17
    2.1.3 串联系统的传递函数  17-18
    2.1.4 MTF的特性  18
  2.2 MTF测试方法  18-27
    2.2.1 狭缝测试法  19-20
    2.2.2 刀口测试法  20-22
    2.2.3 点光点测试法  22-25
    2.2.4 点扩展函数与光学传递函数  25-27
3 MTF测试系统  27-44
  3.1 测试系统研究  27-29
  3.2 CCD成像器件  29-32
    3.2.1 CCD的出现  29
    3.2.2 CCD的工作原理  29-30
    3.2.3 CCD响应不均匀对MTF的影响及修正  30-31
    3.2.4 系统中所使用的CCD器件  31
    3.2.5 专用图像采集卡  31-32
  3.3 测试系统  32-37
    3.3.1 系统构成  33
    3.3.2 光学隔振平台  33-34
    3.3.3 离轴抛物面反射镜(f2000mm)模块  34-35
    3.3.4 可调式卤钨灯白光光源模块  35-36
    3.3.5 图像采集模块  36
    3.3.6 图像处理分析模块  36
    3.3.7 有限共轭目标物滑轨模块  36-37
    3.3.8 场聚焦滑轨模块  37
  3.4 光学传递函数测试仪技术指标  37-38
  3.5 MTF测试软件  38-44
    3.5.1 图像导入  39
    3.5.2 图像处理  39-40
    3.5.3 调焦控制  40-43
    3.5.4 软件运行  43-44
4 MTF测试  44-54
  4.1 MTF测试仪的标定  44-45
  4.2 系统参数设置  45-46
  4.3 镜头样品测试  46
  4.4 被测物镜参数设置  46-47
  4.5 数据处理和结果显示  47-50
  4.6 MTF光学测试仪光学系统误差修正  50-54
    4.6.1 被测物镜参数及衍射极限计算显示  50-51
    4.6.2 光学系统基本像差对MTF测试的影响  51-52
    4.6.3 光学系统高级误差对MTF测试的影响  52-54
5 结束语  54-56
  5.1 本论文的工作总结  54
  5.2 本论文的创新点  54
  5.3 有待进一步进行的工作  54-56
致谢  56-57
参考文献  57

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