透鏡測(cè)量?jī)x的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及MTF算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前國(guó)內(nèi)透鏡參數(shù)的測(cè)量?jī)x器大多是靠目測(cè)，其精度低，工作量大，費(fèi)時(shí)，而且大多只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)或者兩個(gè)參數(shù)的測(cè)量，無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。隨著圖像處理的發(fā)展，給現(xiàn)代的檢測(cè)儀器提供了一個(gè)高效準(zhǔn)確的途徑，使檢測(cè)儀器向著高效精確地方向發(fā)展，這成為高精密檢測(cè)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
　　本課題研究的目的在于通過(guò)對(duì)自動(dòng)對(duì)焦方法和數(shù)字圖像處理技術(shù)的研究來(lái)實(shí)現(xiàn)透鏡主要的四個(gè)參數(shù)，有效焦距(EFL,EffectiveFocalLength)，后焦距(BFL,B

2、ackFocalLength)，曲率半徑R和調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF,ModulationTransferFunction)的快速測(cè)量。MTF是一個(gè)客觀，準(zhǔn)確，定量的像質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并且能夠直接測(cè)量，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于光學(xué)設(shè)計(jì)，加工，檢測(cè)和信息處理中。
　　本文是基于圖像分析的方法，對(duì)不同的目標(biāo)像進(jìn)行分析來(lái)測(cè)量透鏡參數(shù)。調(diào)制傳遞函數(shù)計(jì)算以刀口為物目標(biāo)，對(duì)刀口像進(jìn)行分析處理獲得邊緣擴(kuò)散函數(shù)(ESF,EdgeSpreadFunction)，通過(guò)

3、對(duì)邊緣擴(kuò)散函數(shù)的微分來(lái)得到線(xiàn)擴(kuò)散函數(shù)(LSF,LineSpreadFunction)，再對(duì)LSF作快速傅立葉變換(FFT,FastFourierTransform)得到被測(cè)系統(tǒng)的MTF，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)透鏡的成像品質(zhì)的評(píng)價(jià)；通過(guò)分析雙縫像的距離來(lái)計(jì)算透鏡的EFL；結(jié)合雙縫像和十字像，利用透射和反射原理來(lái)獲得透鏡的BFL和R。
　　調(diào)制傳遞函數(shù)的測(cè)量中，采用傾斜刀口作為分析對(duì)象，與傳統(tǒng)的豎直刀口采樣相比，省掉了角度調(diào)整裝置，并且提高了采