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全景环形成像透镜的成像质量评价

金豪  
【摘要】:全景环形成像镜头是一种不需要任何转动部件就能实现180°大视场成像的光学系统,在国防、航空、医学、交通等领域具有非常广泛的应用前景。本论文所完成的工作就是对全景成像镜头的成像质量进行评价。 光学传递函数是目前评价光学系统成像最客观、最有效的方法之一,广泛的应用于光学系统设计的过程控制和光学成像系统的像质评价及检测中。全景成像镜头是一种最近新兴的光学成像系统,它和普通镜头在成像原理、成像特性方面都具有很大的不同,在以往的工作中都没有对全景成像镜头的像质评价进行过很系统的研究,本论文提出了一种通过光学传递函数评价全景成像镜头成像质量的全景成像镜头像质评价的新方法。 本论文以数字傅立叶分析法为基础,以刀口物为目标,通过对刀口像的灰度直方图的数字积分得到刀口扩散函数,再对刀口扩散函数进行微分得到线扩散函数,最后通过快速傅立叶变换(FFT)得到全景成像镜头径向和切向的MTF值,从而得到定量的全景成像镜头的像质评价。 论文主要由七部分组成:引言、全景环带成像光学系统、MTF评价像质原理及方法、PAL像质检测系统硬件选择组成及实现、PAL像质检测系统软件设计及实现、测量结果和误差分析、总结和展望。硬件主要由平行光管、全景环形成像镜头、CMOS成像器件、三维调节系统这么几部分组成,软件是以Matlab为平台实现了数字积分、数字微分、快速傅立叶变换、平滑处理等方面的工作。最后在硬件和软件的基础上得到了测量结果并对其进行了分析。 论文最后对系统以后的改进以及发展作出了探讨。


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