本文關(guān)鍵詞：基于圖像處理的調(diào)制傳遞函數(shù)測試方法研究

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【摘要】：近些年,人們對光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量精度的要求越來越高,光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的評價(jià)技術(shù)也受到越來越多的關(guān)注。其中,光學(xué)傳遞函數(shù)測試技術(shù)在圖像質(zhì)量評價(jià)領(lǐng)域占有非常重要的地位,且已經(jīng)取得了相當(dāng)豐碩的成果。在光學(xué)系統(tǒng)中,調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)被公認(rèn)為評價(jià)成像質(zhì)量最有效和最準(zhǔn)確的方法之一,調(diào)制傳遞函數(shù)的測試技術(shù)也被廣泛應(yīng)用在鏡頭檢測、圖像處理和光學(xué)系統(tǒng)性能評價(jià)等學(xué)術(shù)及工程領(lǐng)域。本文在深入研究了光學(xué)傳遞函數(shù)理論和常用MTF測試方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù),采用了一種基于圖像處理的調(diào)制傳遞函數(shù)測試方法。該測試方法以LCD屏上輸出的頻率可調(diào)的光柵圖像為目標(biāo)物,以CCD為圖像采集器件,通過計(jì)算機(jī)控制光柵圖像頻率的改變和圖像的采集,經(jīng)處理后得到不同頻率的對比度,最終獲得被測系統(tǒng)的MTF曲線。搭建了MTF測試實(shí)驗(yàn)平臺(tái),開發(fā)了相應(yīng)MTF測試算法程序,進(jìn)行了一系列測試實(shí)驗(yàn)和對比實(shí)驗(yàn),對測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性、有效性以及產(chǎn)生的誤差和解決方案進(jìn)行了分析和探討。MTF測試結(jié)果表明,本文所用MTF測試方法具有很好的有效性,能夠降低測試誤差,獲得的MTF曲線與其他方法得到的MTF曲線的變化趨勢基本上是一致的。同時(shí)證明了本測試系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性且能夠很好地反映被測光學(xué)系統(tǒng)的成像性能,得到的MTF曲線對成像質(zhì)量的評價(jià)具有一定指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：光學(xué)傳遞函數(shù) 圖像處理 調(diào)制傳遞函數(shù) 光柵圖像 對比度 MTF曲線
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究的目的和意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 本文的研究內(nèi)容12-14
• 1.3.1 總體設(shè)計(jì)思路12-13
• 1.3.2 論文內(nèi)容安排13-14
• 第2章 MTF測試技術(shù)的理論基礎(chǔ)14-29
• 2.1 光學(xué)系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)14-17
• 2.1.1 光學(xué)傳遞函數(shù)的定義14-16
• 2.1.2 串聯(lián)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)16-17
• 2.2 MTF測試原理17-18
• 2.3 MTF測試方法18-25
• 2.3.1 狹縫法19-21
• 2.3.2 刃邊法21-23
• 2.3.3 對比度法23-25
• 2.4 本文對比度測試方法25-29
• 第3章 MTF測試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立29-35
• 3.1 測試系統(tǒng)功能圖29
• 3.2 測試實(shí)驗(yàn)流程29-30
• 3.3 實(shí)驗(yàn)裝置的組成30-31
• 3.4 實(shí)驗(yàn)器材選取31-34
• 3.4.1 CCD成像器件31-33
• 3.4.2 LCD顯示屏33-34
• 3.4.3 微調(diào)云臺(tái)34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 MTF測試軟件設(shè)計(jì)35-46
• 4.1 測試系統(tǒng)總體框架35-36
• 4.2 圖像的采集36-37
• 4.3 圖像處理37-38
• 4.3.1 背景降噪處理37-38
• 4.3.2 中值濾波降噪處理38
• 4.4 MTF值的計(jì)算38-43
• 4.4.1 頻率的計(jì)算39-40
• 4.4.2 對比度的計(jì)算40-42
• 4.4.3 MTF值的標(biāo)定42
• 4.4.4 曲線擬合42-43
• 4.5 調(diào)焦模塊43-45
• 4.6 本章小結(jié)45-46
• 第5章 實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果及誤差分析46-55
• 5.1 測試結(jié)果46-49
• 5.2 對比實(shí)驗(yàn)49-52
• 5.2.1 不同對比度計(jì)算方法對比分析49
• 5.2.2 單色光柵測試對比分析49-51
• 5.2.3 與Quick MTF軟件的對比分析51-52
• 5.3 誤差分析52-53
• 5.4 本章小結(jié)53-55
• 第6章 總結(jié)與展望55-56
• 6.1 總結(jié)55
• 6.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況58-59
• 致謝59

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本文編號：1105966