專利名稱：相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬航空、航天測量領(lǐng)域，涉及一種相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測試裝置，尤其涉及一種在實(shí)驗(yàn)室對相機(jī)整機(jī)系統(tǒng)傳遞函數(shù)(MTF)快速測量的裝置。
背景技術(shù)：
調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)是衡量CCD相機(jī)系統(tǒng)成像能力的重要指標(biāo)，是相機(jī)光學(xué)、機(jī)械、探測器及其相關(guān)電子學(xué)電路綜合傳輸特性的體現(xiàn)，反映了相機(jī)系統(tǒng)對景物中各空間頻率分量的響應(yīng)特性，表征相機(jī)對不同空間頻率目標(biāo)對比度的傳輸能力，一般以奈奎斯特頻率下的調(diào)制傳遞函數(shù)值作為其特征值。它主要影響相機(jī)成像的清晰度，在相機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能評價中是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)指標(biāo)。目前對相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測試方法大多采用測試卡法，其測試原理如圖1所示，其主要測試原理是使用特定空間頻率的、黑白相間的、高對比度的矩形測試卡，將其安裝在平行光管的焦平面處作為物目標(biāo)，在相機(jī)的焦平面處將得到測試卡的像，兩者調(diào)制度之比是被測相機(jī)的CTF(對比度傳遞函數(shù))，再將其轉(zhuǎn)換即可計(jì)算出相機(jī)的調(diào)制傳遞函數(shù) MTF，該方法是一種簡單易行的方法。但也存在以下技術(shù)問題由于要得到相機(jī)真實(shí)的MTF數(shù)值，在測試過程中必須做到測試卡目標(biāo)在相機(jī)探測器上所成的像與相機(jī)探測器像元之間相位嚴(yán)格匹配，否則所得到的MTF測量數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確反映相機(jī)成像的真實(shí)特性，一般情況下，由于這種調(diào)整誤差會將相機(jī)MTF數(shù)值測小?，F(xiàn)有方法中，通過二維手動調(diào)制機(jī)構(gòu)的平移及旋轉(zhuǎn)功能做到測試卡圖像與相機(jī)探測器像元之間的匹配。雖然此結(jié)構(gòu)能能做到兩者之間的匹配，但是在這種調(diào)整過程中，平移調(diào)整量及旋轉(zhuǎn)調(diào)整量事先不確定，沒有量的概念，因此，調(diào)整過程帶有盲目性，需經(jīng)過反復(fù)多次調(diào)整才能實(shí)現(xiàn)兩者之間的嚴(yán)格匹配，調(diào)整過程如圖2所示，這種方法大大降低了測試效率。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種測量精確、效率高以及使用方便的相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測試裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是本實(shí)用新型提供了一種相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測試裝置，其特殊之處在于所述測試裝置包括二維調(diào)制機(jī)構(gòu)，所述二維調(diào)制機(jī)構(gòu)是二維電控調(diào)制機(jī)構(gòu)。上述相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測試裝置還包括與二維調(diào)制機(jī)構(gòu)電性相連的調(diào)制機(jī)構(gòu)控制計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型首先采用調(diào)整分析軟件精確計(jì)算出測試卡圖像與探測器陣列之間的匹配偏差，再將這種偏差反饋給控制計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將相應(yīng)控制指令發(fā)送給二維電控調(diào)制機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，通過一次調(diào)整即可準(zhǔn)確快速做到測試卡圖像與相機(jī)探測器陣列的快速匹配，同時立即給出相機(jī)MTF測試結(jié)果，測量精度高、反應(yīng)迅捷、測試效率大大提高，使用非常方便。
圖1是傳統(tǒng)的測試裝置的結(jié)構(gòu)示圖；圖2是傳統(tǒng)測試系統(tǒng)的測試過程示意圖；圖3是本實(shí)用新型所提供的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1-積分球光源(或激光光源)；2- 二維手動調(diào)制機(jī)構(gòu)；3-測試卡；4-平行光管； 5-被測相機(jī)；6-控制計(jì)算機(jī)；7- 二維電控調(diào)制機(jī)構(gòu)；8-調(diào)制機(jī)構(gòu)控制計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測試裝置，該測試裝置包括二維調(diào)制機(jī)構(gòu)以及與二維調(diào)制機(jī)構(gòu)電性相連的調(diào)制機(jī)構(gòu)控制計(jì)算機(jī)8，該二維調(diào)制機(jī)構(gòu)是二維電控調(diào)制機(jī)構(gòu)7。與傳統(tǒng)的測試裝置一樣，本實(shí)用新型除上述這些器件之外，還包括積分球光源或激光光源1、設(shè)置在二維調(diào)制機(jī)構(gòu)上的測試卡3、平行光管4、被測相機(jī)5以及相機(jī)控制計(jì)算機(jī)6 ；積分球光源或激光光源1、測試卡3、平行光管4以及被測相機(jī)5依次設(shè)置于同一光軸上；相機(jī)控制計(jì)算機(jī)6與被測相機(jī)5電性連接。本實(shí)用新型是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上將二維手動調(diào)制機(jī)構(gòu)2改為二維電控調(diào)整機(jī)構(gòu)7，通過調(diào)制機(jī)構(gòu)控制計(jì)算機(jī)8及計(jì)算分析軟件對相機(jī)采集的測試卡圖像采用相關(guān)算法進(jìn)行濾波、去除背景噪聲等，再通過亞像元定位細(xì)分方法計(jì)算出測試卡圖像相對于相機(jī)探測器陣列方向的夾角(θ )及測試卡圖像與探測器陣列之間的相位差(δ ‘)。通過調(diào)制機(jī)構(gòu)控制計(jì)算機(jī)8給二維電控調(diào)制機(jī)構(gòu)7發(fā)送控制指令，使二維調(diào)制機(jī)構(gòu)上的旋轉(zhuǎn)臺準(zhǔn)確旋轉(zhuǎn)θ角度、平移機(jī)構(gòu)移動一定位移量(此移動量根據(jù)相位差δ ‘進(jìn)行計(jì)算)，此時相機(jī)乃奎斯特頻率對應(yīng)的測試卡圖像與相機(jī)探測器陣列的某一行(列)已經(jīng)做到準(zhǔn)確匹配，相機(jī)對測試卡進(jìn)行成像，計(jì)算分析軟件立刻給出相機(jī)準(zhǔn)確的MTF。
權(quán)利要求1.一種相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測試裝置，其特征在于所述測試裝置包括二維調(diào)制機(jī)構(gòu)，所述二維調(diào)制機(jī)構(gòu)是二維電控調(diào)制機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測試裝置，其特征在于所述相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測試裝置還包括與二維調(diào)制機(jī)構(gòu)電性相連的調(diào)制機(jī)構(gòu)控制計(jì)算機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型其涉及一種在實(shí)驗(yàn)室對相機(jī)整機(jī)系統(tǒng)傳遞函數(shù)(MTF)快速測量的裝置，該測試裝置包括二維調(diào)制機(jī)構(gòu)，二維調(diào)制機(jī)構(gòu)是二維電控調(diào)制機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型提供了一種測量精確、效率高以及使用方便的相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測試裝置。
文檔編號H04N17/00GK202268983SQ201120377489
公開日2012年6月6日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者劉峰, 張周鋒, 薛勛, 賽建剛, 趙建科 申請人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所