《光学系统的光学传递函数OTF测定方法理论(实验)研究 - 终稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光学系统的光学传递函数OTF测定方法理论(实验)研究 - 终稿（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科毕业设计(论文)光学系统的光学传递函数TF测定措施理论(实验)研究学 院_ 物理与光电工程学院_专 业_光信息科学与技术 (光电显示与辨认技术方向)年级班别_级（)班 学 号_ 学生姓名_林清贤_ 指引教师_雷 亮_ 年 月 28 日光学系统的光学传递函数OTF测定措施理论（实验）研究 林清贤 物理与光电工程学院 李敏棋 物理与光电工程学院摘 要光学传递函数是定量描述成像性能的完备函数。但是对于实际的光电成像器件(如CCD器件),通过解析法建立这一函数的体现式又是非常困难的，因此光学传递函数的实测技术就显得尤为重要。光学传递函数是一种客观的、精确的、定量的像质评价指标，并且其可以直接以便的
2、测量,因此已经广泛应用于光学设计、加工、检测和信息解决中。本文重要简介了光学传递函数的性质及其测量原理分析,并对固有频率目的法和狭缝扫描法进行了实验研究。我们采用光学显微镜作为待测量光学传递函数的光学系统,通过变化显微镜的放大倍数,比较分析放大倍数对调制传递函数（MF)测量的影响,并比较两种测量措施的优劣。实数傅立叶变换是整个实验中需要透彻理解和运用的数学概念,在此基本上理解离散傅立叶级数与定义的理论根据，并由此建立数学模型。由本文建立的理论模型出发,结合实验所测得的数据,最后得到了基本可靠的实验成果。本文最后给出两种测量法相应的atab程序、数值测量成果、实验测得的可靠的MT实验成果撰写毕业
3、论文重要内容。核心字： 光学传递函数,傅立叶变换,固有频率目的法,狭缝扫描法bstact optrasfer funi antttivl cibeth imaging perfrance ofhecmptunctint or th tulphtotri mig eics (suh sCCD dei),rh the atic mthoto esablh e fncionof expresso i veryificult.herefore maumnt techniqueofopial tranfr fnctioi prtlayimporanOptca ranfrfnctionis objecti
4、ve,urate anqantiati imageuait evauatioi,an an dretly dconvin mesrme, theeforha ben ely ped opic dsign, processing，ttng and inormation proceg.his pape manlyinodu t properiesof thepticalanse fncion d imeripincple,and the inhre quncy argt nd lit can ehodhas caridn thexprimntl tdy se optical irscpesfo m
5、sin optial transruncionof optica sem, through cannth magifitioo the micsop, comptive anayss ofitonof mulio tansfer futn (MT) eaurem,e ifluencoftherit oftetw meaurnmeos arecmpare.RelFriertransite ed t througy ndestand d aply inh xperiment o mahematicl ncet, ont ais f th understaningdisete Foer series
6、 an he toretcsisofthdeinion of F,adthus tetablish thmil mdel.etp by thisrticleon h tor md， ombindit te daa asred i labtry, tfundamntlad relileexpeent esls are bine.Final,he paper poposes two kins asurement tho of heorrspnding matab pogm, e eslt ofmericl mesrnt andeiabl experientamsureMTF expermenal
7、rsults of writing gdtio tess mai oent.ewors: Otic ar cion， urirransfor, Nturalqueny md; Si scanmthd目 录第一章 绪论11.1 光学传递函数简介11.2 光学传递函数的发展121 光学传递函数的发展历史.22光学传递函数的发呈现状和趋势1.3 光学传递函数的测量意义1. 本论文的重要内容4第二章 光学传递函数的基本理论2.1 光学成像系统的一般分析521 透镜的成像性质2.2 光学成像系统的普遍模型2.13两种类型的物体照明方式9.1.4 阿贝成像理论92. 光学传递函数的概念1 光学传递函数的计
8、算12.3. 以物像频谱为基本的计算132 以点扩散函数为基本的计算12.3 线扩散函数与一维调制传递函数12. 离散傅里叶级数与MT定义的理论根据15第三章 光学传递函数的测量原理分析13.1 光学传递函数的测量措施综述832 实验中的两种测量措施原理分析193.21 固有频率目的法19. 狭缝扫描法213.3 光学传递函数测量系统软件3. C对光学传递函数测量的影响分析23第四章 光学传递函数测量实验及实验成果分析2.1 实验平台的搭建54.2 固有频率目的法实验.3 狭缝扫描法实验274.4 两种测量实验成果分析3第五章 总结与展望4参照文献35致 谢3第一章 绪论1 光学传递函数简介在
9、应用光学领域中，有一种人们始终所瞩目的问题,那就是对光学系统成像质量的评价。由衍射理论可知，虽然一种没有象差的完善的透镜或光学系统,也得不到抱负的几何象,而是一种由孔径决定的衍射光斑。衍射斑的存在影响光学系统辨别物体细节的能力。对于有象差存在的实际光学系统，还由于象差的存在而影响衍射斑中光能的分布,从而减少了光学系统的质量。要全面评价一种光学系统的成象质量的优劣，必须要全面考察物面上的多种频率成分通过光学系统的传播状况，用来衡量这个传播状况的函数就是传递函数。光学传递函数措施不单单是一种光学成像系统像质的评价措施，它已成为成像理论的重要基本，并对光学滤波或者光学信息解决的发展起了很大的推动作用
10、。1.2 光学传递函数的发展11 光学传递函数的发展历史早在3年,佛里塞把傅立叶解决的措施用于照相底片的辨别率实验,提出了应当用亮度呈正弦分布的鉴别率板来检查光学系统1。146年杜弗运用傅立叶变换的解决措施来分析光学系统,为光学传递函数奠定了理论基本，从此开拓了像质评价的新领域。948年电气工程师赛德第一次运用通信理论措施分析并改善了电视摄像机透镜组。这是光学传递函数的萌芽时期。0世纪50年代，霍普金斯发展了杜弗的理论,完整地提出了光学传递函数的概念和解决措施。194年林特贝格提出用扫描措施测量光学传递函数的几中也许性，为光学传递函数的测量打下基本，光学传递函数的概念从此得到一般的注重,进入了
11、迅速发展的时期。从60年代初开始，国外某些先进的国家就开始运用一种较新的、全面而客观的像质评价措施,即现为我们所知的光学传递函数。通过近年来的实践,用光学传递函数来评价光学系统的像质已经逐渐得到了承认,并在较广泛的光学领域中获得了应用。如各国已制定了相应的光学传递函数的基本原则以及系列应用原则，在透镜自动设计中采用光学传递函数作为控制成像质量的价值函数。此外,在光学信息解决的图像复元和增强中也运用到了光学传递函数,并且光学传递函数在对于成像理论的研究和光学像的改善等方面也有很大的推动作用。196年8月在慕尼黑举办的第六届国际光学会议上,光学传递函数（OTF,al Trnfernton)第一次统
12、一提出,简称OTF2。进入2世纪7年代后来，由于大容量高速度数字计算机一级高精度光电测试技术的发展，使光学传递函数的计算和测量日趋完善,并逐渐向实际应用推广。1.2 光学传递函数的发呈现状和趋势目前研制TF/MT仪器的理论基本已经相称成熟了。重要的设计重点都放在了如何更好的与日益发展的计算机技术的结合,并结合不断发展的光电转换传感器件和图像采集器件，以及相应的图像解决技术，使得测量的图像数据更完整地被解决分析,更精确迅速地显示出来,以及如何使装置更加精致,测量范畴更加广泛,达到更高的精度3。随着集成电路技术的飞速发展,浮现了集成度高、几何尺寸精确、光敏元小、敏捷度高的CCD和CMS 成像器件来替代老式的光电装置（ 如光电倍增管）。再加上计算机技术的不断发展,目前O测试仪中基本上都使用数字傅里叶分析法,且光电转换器件大多是CCD（电荷耦合器件)。这是由于C既有光电转换功能,又具有信号电荷的存储、转移和读出功能。它能把一幅空间域分布的图像,变换为一列准时间域离散分布的电信号。并且有敏捷度高、光谱响应宽、动态范畴大、像元尺寸小、几何精度高、抗振动和潮湿及成本低的特点。由于CC图像传感器是以时间积分方式工作的，光积分时间可以在很宽的范畴内调节,因此输
