[發(fā)明專利]一種離軸成像系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量方法和建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010424675.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN113686546B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張祥朝;牛振岐;朱睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M11/02
• 分類號(hào): G01M11/02;G06F30/20
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 陸惠中;王永偉

1.一種離軸成像系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量方法，其特征在于，采用投影屏幕作為標(biāo)準(zhǔn)物，顯示圓斑陣列，實(shí)現(xiàn)各個(gè)位置的擴(kuò)散函數(shù)的可靠測(cè)量，具體包括以下步驟：

S1：采用屏幕顯示二值化圓斑陣列，圓斑的直徑小于陣列周期的1/3；

S2:經(jīng)過離軸成像系統(tǒng)后由相機(jī)采集圖樣，每個(gè)圓斑對(duì)應(yīng)成為模糊像斑，利用下式計(jì)算圖樣各像素處光強(qiáng)梯度，I(u,v)為各像素處的光強(qiáng)，(u,v)為像素坐標(biāo)：

S3：根據(jù)各像斑的光強(qiáng)梯度分布，將光強(qiáng)梯度值最大的像素?cái)M合為橢圓，該橢圓曲線為該像斑中心區(qū)域的輪廓線，橢圓中心坐標(biāo)(u₀,v₀)作為整個(gè)像斑的中心，計(jì)算輪廓線外面各像素(u,v)到輪廓線上的最近像素坐標(biāo)(u_n,v_n)，利用下式將輪廓線外面各像素(u,v)向像斑中心移動(dòng)，得到半徑為0的理想屏幕物點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)彌散斑(u’,v’)：

(u',v')＝(u,v)-(u_n,v_n)+(u₀,v₀)

S4:對(duì)每個(gè)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)彌散斑，采用斜正態(tài)函數(shù)進(jìn)行擬合:

其中σ,κ₁,κ₂,α₁,α₂,ω為決定點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)形狀的參數(shù)，(i,j)＝(u’,v’)-(u₀,v₀)為彌散斑內(nèi)各像素的相對(duì)坐標(biāo)；

S5：以采集到的所有彌散斑中心坐標(biāo)(u₀,v₀)為自變量，將彌散斑擬合的六個(gè)參數(shù)σ,κ₁,κ₂,α₁,α₂,ω視為因變量，分別擬合為關(guān)于(u₀,v₀)三次函數(shù)，可得到點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)p(i,j)隨空間變化的分布規(guī)律。