基于C8051F340的MTF測試系統(tǒng)的研究.pdf

1、光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)已被公認(rèn)為是當(dāng)前評價光學(xué)成像系統(tǒng)質(zhì)量最客觀，最有效的方法之一。因為它能夠真實地反映一個光學(xué)成像系統(tǒng)的空間頻率響應(yīng)特性。隨著計算機技術(shù)、光電檢測器件、圖象處理技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)測試技術(shù)也在不斷的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用工業(yè)檢測，光學(xué)設(shè)計和圖像處理等領(lǐng)域。因此，本課題在通過對光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)測試?yán)碚撗芯康幕A(chǔ)上，提出了一種基于特征像分析的MTF測試技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于光學(xué)鏡頭生產(chǎn)中對鏡頭成像質(zhì)量的檢測。

2、>　　 本論文以特征像分析為依據(jù)，采用傾斜刀口作為目標(biāo)物，在像面上用CMOS成像器件來獲取圖像的邊緣擴散函數(shù)，同時利用自適應(yīng)平均行數(shù)算法來抑制噪聲，通過對邊緣擴散函數(shù)(ESF)進行微分獲得線擴散函數(shù)(LSF)，最后對線擴散函數(shù)(LSF)平滑處理后進行傅里葉變換，從而得到調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)。該方法具有光學(xué)結(jié)構(gòu)簡單、數(shù)據(jù)處理容易等優(yōu)點。同時克服了采樣混疊、獲取能量不足和噪聲干擾等缺點。系統(tǒng)硬件采用OV7670圖像傳感器和C8051F3

3、40微控制器進行圖像采集和傳輸，并實現(xiàn)了基于C8051F340的USB通訊接口設(shè)計。然后在該硬件電路的基礎(chǔ)上，編寫了系統(tǒng)的固件程序，以及利用C#（Csharp）編寫了上位機軟件的圖形用戶界面，同時在MATLAB的平臺上實現(xiàn)了MTF算法，并能夠判斷出鏡頭成像質(zhì)量的檢測結(jié)果。
　　 經(jīng)實驗驗證與測試后，整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定，達到設(shè)計要求。所得結(jié)果與IMATEST軟件模擬仿真的結(jié)果比較，在空間頻率較低時其誤差能達到3％以內(nèi)。整個測試系統(tǒng)計