光学拼接误差对TDI-CCD相机的影响

光学拼接是扩大CCD相机视场的有效方法,其关键技术为拼接精度的设计计算和正确评价.为了对光学拼接的工艺性进行有效评价,指导CCD光学拼接的设计,以光学调制传递函数(MTF)为其评价函数,分别对光学拼接的搭接误差、直线性误差、共面性误差对时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)相机光学传递函数的影响进行了理论分析,给出了各种光学拼接误差对光学系统传递函数的调制方程,为光学拼接技术的精度评价提供了理论依据,能够有效指导光学设备焦平面组件的工程设计.     

矩形光栅法测量CCD调制传递函数的研究

比较了电荷耦合器件(CCD)调制传递函数(MTF)的多种测试方法,叙述了矩形光栅法测量CCD调制传递函数的原理,编写了测试软件,成功实现了CCD MTF的测试.     

载流子扩散对电荷耦合器件调制传递函数的影响

以表面沟道前射电荷耦合器件(CCD)为例,从理论上讨论了CCD内载流子扩散的机制,提出了利用光积分周期内收集的总信号电荷密度求CCD调制传递函数的方法,并获得了耗尽宽度随信号电荷密度改变时的CCD调制传递函数曲线,讨论了载流子扩散对传递函数的影响.利用已有的传递函数测量仪进行实验,数值模拟结果与实验结果基本吻合.     

载流子扩散对电荷耦合器件调制传递函数的影响

以表面沟道前射电荷耦合器件(CCD)为例,从理论上讨论了CCD内载流子扩散的机制,提出了利用光积分周期内收集的总信号电荷密度求CCD调制传递函数的方法,并获得了耗尽宽度随信号电荷密度改变时的CCD调制传递函数曲线,讨论了载流子扩散对传递函数的影响.利用已有的传递函数测量仪进行实验,数值模拟结果与实验结果基本吻合.     

CCD的调制传递函数计算

为了给CCD在光电成像系统的应甩提供理论参考,在此利用CCD的调制传递函数各个环节的计算,通过计算机编程的方法分别得到了几何传递函数、扩散传递函数、转移传递函数的曲线,得到CCD的调制传递函数与波长λ的关系是波长越大其调制传递函数越小,即波长越大,成像质量越差.     

传输型CCD相机综合像质评价方法的研究

介绍了以CCD探测器为图像栽体的CCD相机整机系统的综合像质评价方法.通过成像理论建模,分别对光学系统、CCD器件及相机整机系统进行调制传递函数分析.利用CCD器件的"离散采样"特性不满足线性空间不变性的条件,确定调制传递函数的使用限制条件.给出了CCD相机整机系统的调制传递函数测试方案和测试条件,完成了实验室整系统"调制传递函数"的检测试验,并对检测结果进行分析与评价,实现了CCD相机整机系统的像质评价.     

CCD刷扫相机飞行方向MTF分析与最佳重迭取样系数选取

假定输入为单频正弦光栅,对刷扫工作状态下线列CCD输出信号的频谱进行了分析。推导出一定条件下CCD飞行方向的MTF表达式,并分解为光积分调制传递函数MTF_i、抽样积分调制传递函数MTF_(si)和抽样输出调制传递函数MTF_(80)之积。分析了刷扫系数η和重迭取样系数ζ对MTF曲线的影响,认为ζ值一般可取2,最大不宜超过4。     

利用Michelson干涉仪测量CCD的调制传递函数

介绍了利用Michelson干涉仪测量CCD 调制传递函数的方法,与其他方法相比,该方法具有测量装置简单、将正弦图样投射到待测CCD阵列上无需借助光学系统等特点.给出了典型的线阵和面阵CCD的调制传递函数曲线的测量结果.     

CCD相机调制传递函数的测试原理分析

对于CCD相机的空间分辨率特性,通常用调制传递函数来表征.基于调制传递函数理论分析值与具体的实验测试值存在差别,分别对分辨率板在焦平面所成的像与CCD像元之间的偏移量和积分时间内被摄物体与相机的相对运动产生的像移对相机调制传递函数的影响进行了分析.讨论了调制传递函数与对比调制传递函数之间的联系和区别.     

超光谱成像探测系统的线阵CCD平均调制传递函数

超光谱成像是一种场景图谱合一的技术,在战场侦察中得到了迅速应用,其成像质量的评价问题已受到越来越多人的关注。基于CCD对正弦输入信号的响应特性的基础上,对信号输出周期、极值位置进行了理论分析和数值模拟。根据调制传递函数对比度定义,给出线阵CCD的平均调制传递函数的三种表达式,并与傅立叶法调制传递函数进行了仿真比对,以此得出线阵CCD平均调制传递函数表达式。     

超光谱成像探测系统的线阵CCD平均调制传悌函数

超光谱成像是一种场景图谱合一的技术,在战场侦察中得到了迅速应用,其成像质量的评价问题已受到越来越多人的关注.基于CCD对正弦输入信号的响应特性的基础上,对信号输出周期、极值位置进行了理论分析和数值模拟.根据调制传递函数对比度定义,给出线阵CCD的平均调制传递函数的三种表达式,并与傅立叶法调制传递函数进行了仿真比对,以此得出线阵CCD平均调制传递函数表达式.     

电荷耦合器件的调制传递函数

提出了一种计算电荷耦合器件(CCD)的调制传递函数的方法。分析中既考虑了 CCD 器件的时间和空间变化特性,也考虑了在扫描期间输入图象以恒定速度运动的情况。用导出的模型说明了 CCD 成象系统的静态 MTF 和动态 MTF。     

一种改进的消零频傅里叶变换轮廓术

为提高傅里叶变换轮廓术(FTP)的测量精度和范围,提出了一种改进的消零频FTP。将两幅随机相移正弦条纹通过DLP投影仪投射到待测物体上,由CCD相机采集受物体形貌调制的变形光栅条纹图,将采集的两幅条纹图相减得到无零频的条纹差图。对条纹差图进行快速傅里叶变换(FFT)后,通过简易滤波器提取基频成分,将其与彩色条纹或复合光栅投影相结合,可实现单次投影。理论和实验证明了本方法的可行性。     

线列CCD“刷式”扫描时MTF_i的理论计算公式

从调制传递函数的原始定义出发,导出了线列CCD在“刷式”扫描时的积分调制传递函数MTF_4真的理论计算公式。     

高分辨率CCD相机传递函数的实时计算

为了获得大数据量、高速图像下传的高分辨率CCD相机的实时传递函数,提出了一种基于图像快视与采集记录系统的CCD相机成像质量自动评价方法。应用计算机高速信息采集和存储技术,在分析对比度传递函数和调制传递函数之间关系的基础上,利用高对比度矩形靶标法计算CCD相机的传递函数,设计了传递函数实时计算系统,从而完成对CCD相机整机系统的像质实时评价。实验结果表明：当像元数达到20 000个,采集速度达到3.2Gb/s时,该方法能够高速率并且准确实时地计算传递函数。     

星载线阵电荷耦合器件错位成像的调制传递函数评估北大核心CSCD

为了定量研究线阵电荷耦合器件(CCD)错位成像技术的不同错位模式的调制传递函数(MTF),提出了基于MTF的评估方法,避免了以往方法表征图像质量不全面等缺点。推导了线阵CCD错位成像模式的MTF。分析表明,相比于线阵CCD的传统成像模式,利用多个线阵CCD实现错位1/2、1/3、1/4个CCD像元的错位成像模式的极限分辨率分别提高了86.2%、88.78%、89.54%,归一化空间频率0.5处MTF值分别提高了0.1679(41.43%)、0.2026(49.99%)、0.2151(53.07%),空间频率范围(0,0.5)内调制传递函数面积(MTFA)分别提高了10.09%、12.08%、12.77%。在Matlab平台上进行了仿真实验,并用灰度平均梯度和拉普拉斯能量从客观上评估了几种错位成像模式的图像质量,实验结果验证了MTF定量分析的有效性。提出的方法为后期星载遥感相机错位成像系统的设计提供了参考。     

针孔法MTF测试系统测量精度分析

为确保光学调制传递函数(MTF)测试系统的精度,从针孔法MTF测试原理出发,对系统中各组件的固有误差、光电系统离焦、噪声等因素对调制传递函数测量精度的影响大小进行了计算及比较。结果表明光源的波长、显微物镜的放大倍数误差、光电系统离焦和噪声对系统的MTF测量精度都存在较大影响,需要严格加以控制。针孔尺寸和平行光管的焦距误差对测量结果的影响随针孔像尺寸变大迅速增大,应保证针孔像尺寸小于5μm。而CCD的像元尺寸误差在其换算到被测镜头像平面处的尺寸小于2μm时对测量精度几乎没有影响。     

红外传递函数仪的零频规化研究

在调制传递函数(MTF)测量中,零频规化的精度直接影响传递函数的测量精度。本文讨论了用矩形光栅和轮辐状的斩光器进行零频规化的两种计算方法,并对两者进行了比较。     

测量CCD传递函数的实验系统

介绍了一种新型的测量CCD传递函数的灵巧系统,该系统包括能产生动态变频正弦光栅图样的灵巧干涉仪系统,数据采集和转换系统,数字处理所必须的软硬件等。测量结果表明:干涉仪所产生的正弦光栅图样,可在0.2～80linepair/mm的空间频率范围内以误差小于1%的精度实现连续变频,且信号的调制对比度接近于1。将该干涉仪产生的正弦光栅图样用作测量CCD的调制传递函数的靶标,再采用我们专门研制的数据处理的软硬件,得到了令人满意的测量结果     

高能X光闪光照相中CCD相机的MTF

鉴于CCD相机系统在奈奎斯特频率附近出现的较严重的像元对信号的调制现象,提出了一种空间全分辨的概念,对CCD的调制传递函数(MTF)进行了分析.模拟了高能X光闪光照相环境及CCD器件性能参数对CCD的MTF的影响.得出了CCD相机极限分辨率的决定因素是CCD像元尺寸,高能X光闪光照相环境是影响CCD的MTF的重要因素的结论.在CCD像元尺寸受限的情况下,尽量减少高能X光闪光照相环境的影响成为改善CCD相机MTF的最有效途径.