透鏡測量儀的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及MTF算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前國內(nèi)透鏡參數(shù)的測量儀器大多是靠目測，其精度低，工作量大，費(fèi)時(shí)，而且大多只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)或者兩個(gè)參數(shù)的測量，無法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。隨著圖像處理的發(fā)展，給現(xiàn)代的檢測儀器提供了一個(gè)高效準(zhǔn)確的途徑，使檢測儀器向著高效精確地方向發(fā)展，這成為高精密檢測的一個(gè)發(fā)展趨勢。
　　本課題研究的目的在于通過對自動(dòng)對焦方法和數(shù)字圖像處理技術(shù)的研究來實(shí)現(xiàn)透鏡主要的四個(gè)參數(shù)，有效焦距(EFL,EffectiveFocalLength)，后焦距(BFL,B

2、ackFocalLength)，曲率半徑R和調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF,ModulationTransferFunction)的快速測量。MTF是一個(gè)客觀，準(zhǔn)確，定量的像質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并且能夠直接測量，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于光學(xué)設(shè)計(jì)，加工，檢測和信息處理中。
　　本文是基于圖像分析的方法，對不同的目標(biāo)像進(jìn)行分析來測量透鏡參數(shù)。調(diào)制傳遞函數(shù)計(jì)算以刀口為物目標(biāo)，對刀口像進(jìn)行分析處理獲得邊緣擴(kuò)散函數(shù)(ESF,EdgeSpreadFunction)，通過

3、對邊緣擴(kuò)散函數(shù)的微分來得到線擴(kuò)散函數(shù)(LSF,LineSpreadFunction)，再對LSF作快速傅立葉變換(FFT,FastFourierTransform)得到被測系統(tǒng)的MTF，從而實(shí)現(xiàn)了對透鏡的成像品質(zhì)的評(píng)價(jià)；通過分析雙縫像的距離來計(jì)算透鏡的EFL；結(jié)合雙縫像和十字像，利用透射和反射原理來獲得透鏡的BFL和R。
　　調(diào)制傳遞函數(shù)的測量中，采用傾斜刀口作為分析對象，與傳統(tǒng)的豎直刀口采樣相比，省掉了角度調(diào)整裝置，并且提高了采