光学传递函数的研究

光学传递函数是作为评价成像质量好坏的一种重要方法。通过数值计算的方法,依据一个具体的透镜的光学传递函数,利用分离变量的方法,算出了像屏上所成的像。总结了求解该类问题的一般方法,并对该方法的优缺点进行了阐述。     

彩色扩印系统多分物镜的设计

提出了对非常规光学镜头进行分组计算、像差匹配的设计方法.作为特例,给出了在远离常规镜头位置设置扩印镜头的设计步骤及相应的像差曲线和传递函数曲线.     

彩色扩印系统多分物镜的设计

提出了对非常规光学镜头进行分组计算、像差匹配的设计方法．作为特例，给出了在远离常规镜头位置设置扩印镜头的设计步骤及相应的像差曲线和传递函数曲线。     

光学系统的像质评价和像差公差

评价像质的方法主要有瑞利(Reyleigh)判断法、中心点亮度法、分辨率法、点列图法和光学传递函数(OTF)法等5种。瑞利判断便于实际应用,但它有不够严密之处,只适用于小像差光学系统;中心点亮度法概念明确,但计算复杂,它也只适用于小像差光学系统;分辨率法十分便于使用,但由于受到照明条件、观察者等各种因素的影响,结果不够客观,而且它只适用于大像差系统;点列图法需要进行大量的光线光路计算;光学传递函数法是最客观、最全面的像质评价方法,既反映了衍射对系统的影响也反映了像差对系统的影响,既适用于大像差光学系统的评价也适用于小像差光学系统的评价。     

静电像管均方根半径的计算及像质评价

探讨在电子光学成像系统中像评定的一种途径。方法,从静电这像差均方根理论出发,追迹计算大量空间轨迹的落点及系统均根半径,并由此衍算成弦财制传递函数。     

综合孔径光瞳结构的成像研究

由于在截止频率区域内稀疏孔径系统的调制传递函数比全孔径系统的调制传递函数有所下降,在调制传递函数出现零点时影响成像质量.综合孔径通过调节其结构形式可以获得比较理想的调制传递函数.通过光学综合孔径的成像原理,给出了光学综合孔径的光学传递函数.并对不同子孔径的光学综合孔径的光学传递函数进行比较.结果表明综合孔径的结构调节可以改变系统的光学传递函数,选择合适的综合孔径结构可以使系统的成像质量得到改善.     

菲涅耳衍射系统的另类分数光学传递函数

借用常规光学传递函数与系统脉冲响应构成一组傅里叶变换对的关系,对菲涅耳衍射系统的脉冲响应直接实施光学分数傅里叶变换,获得了该系统分数光学传递函数的数学表达形式,阐述了其物理意义,证明了常规傅里叶变换下的光学传递函数为该分数光学传递函数的特例,对分析系统传输光信息的整体效应具有指导作用.     

基于软X射线成像菲涅耳波带片精确光学传递函数的离焦图像恢复

高分辨率软X射线显微成像已被广泛用于获得样品的三维结构.然而,焦深的受限问题导致样品投影图像离焦模糊,严重影响图像质量.提出了一种基于菲涅尔波带片的光学传递函数离焦图像的恢复方法.利用这种恢复方法,恢复了Siemens star测试板的离焦图像.结果表明,基于光学传递函数的恢复方法能够去除因离焦而造成模糊现象并且恢复由离焦引起的离焦图像.而且,相关的模拟说明这种方法可以真正用于解决X射线显微成像中焦深受限问题,完成样品的三维成像.     

运动、离焦的传递函数

介绍了光学滤波的基本原理 ,对运动和离焦的光学传递函数进行了分析与研究 ,并对光学处理方法作了讨论 .     

光盘系统的脉冲响应函数

以信息通道的写读脉冲响应概念为基础，建立了光盘数据存储系统的模型，得到了脉冲响应函数和频率传递函数，分析了光学头的伺服误差和像差对读出过程的影响．     

水下图像的校正

水具有与空气不同的折射率,在水下成像时,目标位于水介质的物空间,而成像平面位于空气介质的图像空间,这将使物镜畸变明显增大.文中研究了水下图像的畸变校正,给出了平面玻璃密封窗口的摄像机的水下图像转化为一般对应的空气中的图像的条件和转换算法,特别给出了密封窗应位于摄像机的焦距处的位置关系准则.此时,水下图像和空气中的图像存在一一对应的关系,凭借水下图像即可确定其对应的一般空气中的图像.在平面窗与外焦点距离和焦距与物距相比足够小时,该结果仍近似成立.     

左手材料参数偏移对其传输函数的影响

根据电磁场理论推导出了左手材料的传输函数,并数值计算了介电常数和磁导率偏移理想值时,传输函数所发生的变化.数值计算表明:传输函数对介电常数和磁导率的偏移非常敏感,完美的左手材料透镜对偏移量的要求十分苛刻.因此,要得到工程意义上完美的左手材料透镜是相当困难的.     

基于CCD图像处理方法自动定焦仪的研究

实验室测透镜焦距的传统方法是由测量人员在光具座上观测、记录、数据分析和计算结果,而用肉眼观察和判别往往容易产生差错。该文提出了一种基于CCD的数字图像处理方法自动测量透镜焦距的新设计——自动定焦仪,自动聚焦系统利用图像清晰度评价函数,由单片机控制马达转动镜头至对焦清楚的位置,实现数字化测量。     

基于圆分割的鱼眼镜头图像畸变校正算法

针对应用鱼眼镜头拍摄的图像产生了严重的畸变的问题,提出了一种基于圆分割的校正算法.该算法充分利用了鱼眼图像圆形结构这一特点,将其分割成同心圆,再利用函数法对畸变图像进行校正.微调系数的引入,使得算法更灵活,这样能根据鱼眼镜头与实际物体的距离来调整微调系数的大小,得到更理想的校正图像.Matlab实验结果表明:应用本算法能得到比较满意的校正结果,并且该算法所花费的计算时间少,使其能适用于实时监控系统.     

基于模糊熵评价和最优搜索的自动对焦算法

针对传统自动对焦算法不能实现最优对焦,以及易受清晰度评价函数局部峰值影响,从而导致重复性和稳定较差的问题,提出一种基于模糊熵的清晰度评价算法和全局最优拟合算法,应用于工业影像测量的自动对焦.该算法用模糊熵对图像清晰度进行评价,可降低噪声以及放大倍率和光照强度变化对自动对焦性能的影响,结合多尺度全局搜索和微尺寸曲线拟合搜索算法,避免局部峰值的干扰以实现最优对焦.该算法在环境变化的条件下,尤其是针对光照不稳定和变倍精度不够高的环境下,具有很高的聚焦精度,重复性和稳定性有显著提升,能够满足工业影像测量对自动对焦的要求.通过实际工业影像测量系统中的应用对比试验,该算法的有效性和优越性得到了验证.     

铅浮选泡沫视频图像的物理校正及算法补偿

针对铅浮选视频采集图像光照不均、纹理丢失导致难以精确分割的问题,提出了一种用于优化视频图像的物理校正和算法补偿的方法。利用非成像光学理论构建均匀方形光斑自由曲面透镜,在此基础上,提出一种改进的方向波变换图像增强算法,再通过经典的谷底边缘检测算法对其进行分割。结果表明,该方法能有效提高浮选图像的信噪比和对比度,其分割精准度提高了25%。     

视角增大的集成成像3D显示系统

本文设计了一个视角增大的集成成像3D显示系统.该显示系统由显示屏、一列凸微透镜阵列、一列凹微透镜阵列及两列正交偏振片阵列组成.显示屏用来显示微图像阵列,偏振片阵列用来消除相邻图像元之间的串扰,两列微透镜阵列用来再现3D像.本文所设计的集成成像3D显示系统中图像元经过凸透镜所成像的节距影响视角大小,由于像的节距大于图像元的节距,所设计显示系统的视角大于传统集成成像的视角.本文给出了视角理论分析的仿真实验验证,实验结果与理论分析一致     

自动聚焦在图像测量中的应用

在图像测量中，如何快速有效地实现聚焦一直是图像测量中的焦点；基于光学镜头和CCD图像采焦技术提出了一种图像式自动聚焦系统，并给出了以图像的灰度差分绝对值之和作为图像是否聚焦的判据函数，提出了该系统的结构和原理，对该系统进行了实验研究，证明聚焦精度能满足计算机数字图像处理的要求。     

Fθ,Fourier透镜畸变像差分析与计算方法的研究

本文分析了Fθ透镜和Fourier变换透镜畸变像差的特性;讨论了用常规成像光学系统像差计算程序准确计算这两类特殊透镜、特别是高精度Fθ透镜畸变像差的两种行之有效的方法,给出了有关的计算公式.