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动态变频正弦光栅测量CCD调制传递函数处理系统的研究

邱相艳  
【摘要】:电荷耦合器件(CCD—Charge Coupled Device)是一种新型的成像器件,由于它具有许多优于其它成像器件的特点,其应用领域已被不断地扩展。因此,寻找方便实用的检测CCD成像质量的手段,成为CCD的生产者和使用者的当前需要。由于调制传递函数(MTF—Modulation Transfer Function)能够客观地反映一个成像系统的频率响应特性,因此,人们一直把它作为评价连续成像系统质量的重要手段。 本文是根据胡家升教授提出的利用动态变频正弦光栅图样测量CCD的MTF的新方法,在前人工作的基础上,利用现有的条件,装备了一套方便测量CCD的MTF的系统。该系统包括用于产生动态变频正弦光栅的光学部分、正弦图样的采集部分和后续的数据处理部分。其中,光学部分的完成是在总结前人工作的基础上,利用现有的条件,对麦克尔逊干涉仪进行改进,搭建了一套能产生正弦条纹的实验装置,经过测试利用该干涉仪可产生高对比度的,且频率可变的正弦干涉条纹。采集部分是利用采集卡将通过待测CCD后的图样采集到计算机中,并改进了采集软件,使采集界面更加友好,操作更加方便,利于用户使用。根据采集到的图样的现状编制了后续的数据处理软件,提出了多幅多行平均法、改进的中值滤波法,有效的滤除了图样中的噪声,根据计算得出的每一空间频率下的调制对比度,利用最小二乘法拟合出调制传递函数曲线。通过多次反复测量,得出调制传递函数的重复度较理想,且相对误差在允许的范围内,可用于实际的CCD的MTF测量。 概括起来,作者在该项研究中主要做了下面几项工作:1、对该方法作了进一步的理论分析;2、设计并搭建了产生变频正弦光栅的实验装置;3、改进了采集系统软件;4、编制了数据处理软件,并采用多种有效的方法消除噪声;5、利用该处理系统实际测量了待测CCD的MTF。


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