專利名稱：一種用于ccd調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試的設(shè)備及其測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CXD成像質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種用于CXD調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試的設(shè)備及其測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
作為CXD相機(jī)的重要組成部分，CXD器件質(zhì)量的好壞直接影響整個(gè)CXD相機(jī)成像質(zhì)量的好壞。人們一般應(yīng)用MTF來(lái)評(píng)價(jià)CCD器件自身的成像質(zhì)量，這樣不僅有利于評(píng)價(jià)CCD器件自身，而且有利于評(píng)價(jià)CXD相機(jī)整體的光學(xué)成像質(zhì)量。對(duì)于地面上千差萬(wàn)別的不同景物來(lái)說(shuō)，應(yīng)用光譜分析的手段對(duì)CCD成像進(jìn)行評(píng)價(jià)更能反映現(xiàn)實(shí)景物，研究CCD器件的光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)MTF的測(cè)試方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。與本發(fā)明最為接近的已有技術(shù)是公發(fā)全2002年公開(kāi)的中國(guó)科學(xué)院研究生院碩士 學(xué)位論文《CCD光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)及檢測(cè)方法研究》中的39頁(yè)中提到的顯微物鏡投影法測(cè)量TDICCD的調(diào)制傳遞函數(shù)。該測(cè)量方法中使用的儀器包括光源、聚光鏡、濾光片、毛玻璃、分辨率板、半反半透板、分光棱鏡、CCD攝像機(jī)、目鏡、顯微物鏡、X向?qū)к?、Y向?qū)к?、工作臺(tái)、激光干涉儀、微機(jī)、CXD驅(qū)動(dòng)器。由于該方法中應(yīng)用的濾光片只具有一定波段范圍且譜段范圍較大，無(wú)法得到各譜段單色光，使得對(duì)于CCD調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試中，只應(yīng)用白光或者個(gè)別譜段單色光對(duì)CCD調(diào)制傳遞函數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)是不客觀的，且該方法中得到的譜段范圍較大的單色光，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中千差萬(wàn)別的不同景物通過(guò)該CCD后的成像質(zhì)量無(wú)法全面分析評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于CCD調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試的設(shè)備及其測(cè)試方法，其能夠應(yīng)用白光及各譜段的單色光對(duì)CCD調(diào)制傳遞函數(shù)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種用于CXD調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試的設(shè)備，包括鹵素?zé)艄庠词?、單色儀、積分球裝置、分劃板部、大數(shù)值孔徑顯微物鏡裝置、CCD三維調(diào)整架和待測(cè)CCD ;其特征在于，齒素?zé)艄庠词彝ㄟ^(guò)過(guò)渡板用螺釘與單色儀連接，單色儀通過(guò)過(guò)渡筒與積分球裝置連接；分劃板部安放在積分球裝置的后面，且分劃板部中的分劃板的中心正對(duì)積分球裝置中積分球的球心；大數(shù)值孔徑顯微物鏡裝置中的大數(shù)值孔徑顯微物鏡安放在距離分劃板50mm處，且分劃板的中心在大數(shù)值孔徑顯微物鏡的光軸上；通過(guò)調(diào)整CCD三維調(diào)整架使得待測(cè)CCD的光敏面位于大數(shù)值孔徑顯微物鏡的焦點(diǎn)位置?；谏鲜鲇糜贑CD調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試的設(shè)備的測(cè)試方法，包括如下步驟步驟一、鹵素?zé)艄庠词抑宣u鎢燈光源發(fā)出的光照入單色儀的入射狹縫，經(jīng)過(guò)單色儀的光柵分光后，由單色儀的出射狹縫發(fā)出白光或光譜帶寬為經(jīng)過(guò)濾光片所得光譜帶寬的幾分之一至幾十分之一的單色光；
步驟二、由步驟一得到的白光或單色光經(jīng)過(guò)積分球入口射入積分球，經(jīng)積分球進(jìn)行漫反射后，由積分球的出口發(fā)出均勻的白光或均勻的單色光；步驟三、由步驟二得到的均勻的白光或單色光照明分劃板，透過(guò)分劃板后的光，經(jīng)過(guò)分劃板后面的數(shù)值孔徑為I. (Tl. 4的大數(shù)值孔徑顯微物鏡將分劃板成像到待測(cè)CCD的光敏面上；步驟四、根據(jù)待測(cè)CCD采集到的分劃板的圖像，利用下面的CCD調(diào)制傳遞函數(shù)公式，計(jì)算得到CCD調(diào)制傳遞函數(shù)；CCD調(diào)制傳遞函數(shù)MTF公式如下
權(quán)利要求
1.一種用于C⑶調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試的設(shè)備，包括鹵素?zé)艄庠词?I)、單色儀(2)、積分球裝置(3)、分劃板部(4)、大數(shù)值孔徑顯微物鏡裝置(5)、CXD三維調(diào)整架(6)和待測(cè)CXD (7);其特征在干，鹵素?zé)艄庠词?I)通過(guò)過(guò)渡板用螺釘與單色儀(2)連接，單色儀(2)通過(guò)過(guò)渡筒與積分球裝置(3)連接；分劃板部(4)安放在積分球裝置(3)的后面，且分劃板部(4)中的分劃板(4-2)的中心正對(duì)積分球裝置(3)中積分球(3-2)的球心；大數(shù)值孔徑顯微物鏡裝置(5 )中的大數(shù)值孔徑顯微物鏡(5-3 )安放在距離分劃板(4-2 ) 50mm處，且分劃板(4-2 )的中心在大數(shù)值孔徑顯微物鏡(5-3)的光軸上；通過(guò)調(diào)整CXD三維調(diào)整架(6)使得待測(cè)CXD(7)的光敏面位于大數(shù)值孔徑顯微物鏡(5-3)的焦點(diǎn)位置。
2.基于權(quán)利要求I所述用于CCD調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試的設(shè)備的測(cè)試方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 步驟一、鹵素?zé)艄庠词?I)中鹵鎢燈光源(1-1)發(fā)出的光照入單色儀(2)的入射狹縫，經(jīng)過(guò)單色儀(2)的光柵分光后，由單色儀(2)的出射狹縫發(fā)出白光或窄波段范圍的単色光；步驟ニ、由步驟一得到的白光或単色光經(jīng)過(guò)積分球入口射入積分球(3-1)，經(jīng)積分球(3-2)進(jìn)行漫反射后，由積分球(3-2)的出口發(fā)出均勻的白光或均勻的単色光；· 步驟三、由步驟ニ得到的均勻的白光或単色光照明分劃板(4-2)，透過(guò)分劃板(4-2)后的光，經(jīng)過(guò)分劃板(4-2)后面的大數(shù)值孔徑顯微物鏡(5-3)將分劃板(4-2)成像到待測(cè)CXD(7)的光敏面上； 步驟四、根據(jù)待測(cè)CCD (7)采集到的分劃板(4-2)的圖像，利用下面的CCD調(diào)制傳遞函數(shù)公式，計(jì)算得到CCD調(diào)制傳遞函數(shù)；CCD調(diào)制傳遞函數(shù)MTF公式如下 其中，n為CCD極大值輸出像元個(gè)數(shù)，m為CCD極小值輸出像元個(gè)數(shù)；I1■為輸出信號(hào)中的空間的極大值輸出的平均值，V—為輸出信號(hào)中的空間的極小值輸出的平均值。
3.如權(quán)利要求2所述的測(cè)試方法，其特征在于，步驟一所述的窄波段范圍的単色光是光譜帶寬為經(jīng)過(guò)濾光片所得光譜帶寬的幾分之一至幾十分之一的単色光。
4.如權(quán)利要求2所述的測(cè)試方法，其特征在于，所述大數(shù)值孔徑顯微物鏡(5-3)為數(shù)值孔徑為I. (Tl. 4的顯微物鏡。
全文摘要
一種用于CCD調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試的設(shè)備及其測(cè)試方法涉及CCD成像質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，該設(shè)備包括鹵素?zé)艄庠词?、單色儀、積分球裝置、分劃板部、大數(shù)值孔徑顯微物鏡裝置、CCD三維調(diào)整架和待測(cè)CCD。本發(fā)明利用單色儀與積分球輸出均勻的單色光，并經(jīng)過(guò)大數(shù)值孔徑顯微物鏡成像，將特定空間頻率的分劃板成像到CCD成像電子學(xué)系統(tǒng)的光敏面上，根據(jù)圖像采集得到的黑白條紋的數(shù)碼值進(jìn)而計(jì)算出CCD調(diào)制傳遞函數(shù)。本發(fā)明使用白光及各譜段單色光對(duì)CCD調(diào)制傳遞函數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠?qū)Σ煌拔锿ㄟ^(guò)CCD后的成像質(zhì)量進(jìn)行全面分析評(píng)價(jià)；利用步進(jìn)電機(jī)對(duì)分劃板及CCD進(jìn)行多維調(diào)節(jié)，減輕了CCD調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試的工作量；結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G01M11/02GK102735429SQ20121019467
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者萬(wàn)志, 任建偉, 劉則洵, 孫景旭, 李憲圣, 李葆勇, 李豫東 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所