[發明專利]基于CCD相機像增強器調制傳遞函數測試方法及系統

在審

• 申請號: 201710528812.7
• 申請日: 2017-07-01
• 公開（公告）號: CN107421722A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 錢蕓生;黃賢斌
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01M11/04
• 分類號: G01M11/04;G06F17/15
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 朱寶慶

1.一種基于CCD相機像增強器調制傳遞函數測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

利用光源靶標系統形成小孔像，由光學系統投影在像增強器陰極面，經像增強器成像、顯微物鏡放大后，由圖像采集系統的高分辨率CCD相機采集像增強器熒光屏圖像；

對采集的像增強器熒光屏圖像的清晰度進行判斷，若圖像不清晰，通過對調制傳遞函數的計算獲得調焦函數值，根據調焦函數值控制CCD相機前后移動實現調焦。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對調制傳遞函數的計算獲得調焦函數值包括以下步驟：

對CCD相機每次移動后采集的像增強器熒光屏圖像計算獲得調焦函數值；

若CCD相機移動次數小于預先設定的數值，則比較當前調焦函數值與所保存的最大調焦函數值的大小；若當前調焦函數值大于最大調焦函數值，則當前調焦函數值替代原最大調焦函數值；若當前調焦函數值不大于最大調焦函數值，則放棄當前調焦函數值；

若CCD相機移動次數等于預先設定的數值，保留當前最大調焦函數值。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述CCD相機按照每次采集圖像獲得的最大調焦函數值移動預先設置的單步步長的距離實現調焦。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對于調焦后CCD相機采集像增強器熒光屏圖像進行如下處理：

步驟1，對采集的圖像進行降噪處理；

步驟2，選取一范圍的圖像數據從中提取線擴展函數數據，對提取的線擴展函數數據進行累積平均得到一條較均勻的線擴展函數曲線；

步驟3，對線擴展函數曲線進行線性擬合；

步驟4，對擬合后的曲線進行傅里葉變換得到調制傳遞函數曲線并進行標定。

5.一種實現權利要求1所述的方法的基于CCD相機像增強器調制傳遞函數測試系統，其特征在于，包括圖像采集單元、MTF計算單元、電機控制單元、文件管理單元；圖像采集單元包括光源靶標系統、像增強器、圖像采集系統、圖像保存系統；電機控制單元包括CCD移位系統；文件管理單元包括MTF值保存模塊、MTF值提取模塊；其中

光源靶標系統形成小孔像，

像增強器將小孔像呈現于該像增強器的陰極面，

圖像采集系統中的CCD相機采集像增強器熒光屏的圖像，

圖像保存系統對CCD相機采集的圖像進行保存；

MTF計算單元根據CCD相機采集圖像計算調焦函數值；

CCD移位系統根據調焦函數值對CCD相機進行移動；

MTF值保存模塊保存每次計算獲得的調焦函數值，

MTF值提取模塊用于提取所保存的調焦函數值。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，MTF計算單元包括調焦函數值計算模塊、比較模塊、閾值模塊；

調焦函數值計算模塊根據CCD相機采集的沒幅圖像計算調焦函數值，

比較模塊比較當前條件函數值與之前最大調焦函數值間的大小，

閾值模塊設置調焦函數值計算的最大次數。

7.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，CCD移位系統中設置單步步長距離。

8.根據權利要求15所述的系統，其特征在于，MTF計算單元還包括圖像預處理模塊、降噪模塊、頻譜標定模塊；

降噪模塊對調焦后CCD相機采集的圖像進行降噪處理；

預處理模塊對降噪后的圖像提取線擴展函數數據并對提取的線擴展函數數據進行累積平均得到一條較均勻的線擴展函數曲線，對線擴展函數曲線進行線性擬合，對擬合后的曲線進行傅里葉變換得到調制傳遞函數；

頻譜標定模塊對調制傳遞函數曲線進行標定頻率。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，文件管理單元還包括LSF值保存模塊和LSF值提取模塊；

所述LSF值保存模塊保存線擴展函數數據，

所述LSF值提取模塊提取保存的線擴展函數數據。