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视频式光学传递函数测量仪

作　者: 张亮君
导　师: 沈为民
学　校: 苏州大学
专　业: 光学工程
关键词: 光学传递函数调制传递函数光学传递函数仪光学设计 CCD 误差分析标准镜头
分类号: TH74
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

光学传递函数(OTF)是目前评价光学系统成像质量客观有效的指标,已广泛地应用于光学系统设计、光学系统成像质量评价与检测。近年来,随着计算机、光电探测器及图像采集和处理技术的发展,光学传递函数测量仪也不断改进,出现了视频式光学传递函数测量仪。本文研究视频式光学传递函数测量仪,其测量原理基于电子扫描式焦平面阵列探测器和数字傅立叶分析法,以星点孔为目标物,面阵电荷耦合器件(CCD)为像接收器件,计算机完成对特征目标物所成像的预处理及分析,从而获得被测系统的光学传递函数。该测量仪不需要扫描机构,结构简单,测试结果可实时显示,整个测试过程不存在原理性误差。论文首先介绍国内外光学传递函数测量仪的发展趋势和研究现状,阐述光学传递函数的数学模型和物理意义,并分析视频式光学传递函数测量仪的原理。然后说明视频式光学传递函数测量仪组成和功能,重点给出其光学系统的设计。接着分析仪器的测量误差,尤其是系统组件对测量精度的影响和修正,并给出仪器的测量结果。还设计一个焦距50mm的平凸标准镜头,用于鉴定光学传递函数测量仪的精度。最后总结研究的成果,指出有待进一步研究和解决的问题,并对今后的研究提出展望。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章引言  8-16
  1.1 测量光学传递函数的目的和重要性  8-9
  1.2 光学传递函数测量仪的发展情况  9-14
    1.2.1 国外现状和趋势  9-12
    1.2.2 国内现状和趋势  12-14
  1.3 本文研究的内容  14-16
第二章光学传递函数及其测量原理  16-23
  2.1 光学传递函数  16-19
  2.2 光学传递函数测量原理  19-22
  2.3 本章小结  22-23
第三章视频式光学传递函数测量仪的设计  23-33
  3.1 视频式光学传递函数测量仪的硬件组成  23-25
  3.2 视频式光学传递函数测量仪的光学系统设计  25-32
    3.2.1 目标发生器的光学设计  26-31
    3.2.2 测量显微镜的光路  31-32
  3.3 本章小结  32-33
第四章测量精度的分析及测量结果  33-39
  4.1 测量精度的分析  33-36
    4.1.1 星孔尺寸的影响和修正  33-34
    4.1.2 辅助成像光学系统的影响和修正  34-35
    4.1.3 CCD 器件的影响和修正  35-36
  4.2 测量结果  36-38
  4.3 本章小结  38-39
第五章标准镜头的设计  39-46
  5.1 50mm 平凸标准镜头的结构设计和性能分析  39-44
    5.1.1 结构设计  39-41
    5.1.2 公差制定  41-43
    5.1.3 温度性能  43-44
  5.2 标准镜头的检测方案  44-45
    5.2.1 结构参数的检测  44
    5.2.2 MTF 的检测  44-45
  5.3 本章小结  45-46
第六章总结和展望  46-47
参考文献  47-49
硕士期间发表的文章  49
硕士期间参加的学术会议  49-50
致谢  50-51

视频式光学传递函数测量仪

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