[发明专利]基于匀速动点目标的光学系统横向放大率测量方法与装置

权利要求书

1.基于匀速动点目标的光学系统横向放大率测量方法，其特征在于所述方法步骤如下：

a.设定点目标的运动速度v和图像传感器的曝光时间t，可以计算点目标在物方的运动位移为：d＝v·t；

b.在第a步参数下，图像传感器对沿图像传感器行或列方向运动的点目标成像，得到初始点扩展函数图像；保持图像传感器的曝光时间t不变，移除点目标，图像传感器对背景成像，得到干扰图像，并将干扰图像中灰度值的最大值作为阈值；

c.将第b步得到的初始点扩展函数图像中，点目标扫过行或列的整行或整列信息提取出来，作为初始线扩展函数图像，并将初始线扩展函数图像中灰度值小于第b步所得阈值的像素的灰度值修正为0，得到修正线扩展函数图像，该修正线扩展函数图像具有n个元素；

或者：

将第b步得到的初始点扩展函数图像中，灰度值小于第b步所得阈值的像素的灰度值修正为0，作为修正点扩展函数图像；并将修正点扩展函数图像中，点目标扫过行或列的整行或整列信息提取出来，作为修正线扩展函数图像，该修正线扩展函数图像具有n个元素；

d.对第c步得到的修正线扩展函数图像进行离散傅里叶变换并取模，得到匀速动像调制传递函数图像，该匀速动像调制传递函数图像具有同第c步得到的修正线扩展函数图像相同的元素个数n，即n个离散频谱分量，按照空间频率从小到大的顺序分别为M₀、M₁、M₂、...、M_n-1，在该顺序下，调制传递函数值第一次达到极小值所对应的调制传递函数值为M_i，其下脚标序号为i，结合图像传感器的像素间距l，得到M_i所对应的空间频率值为：f＝i/(nl)；

e.根据调制传递函数模型MTF(f)＝|sinc(πfd′)|，结合第d步得到的空间频率值f，得到点目标在像方的运动位移为：d′＝1/f＝nl/i；

f.根据第a步得到的点目标在物方的运动位移d和第e步得到的点目标在像方的运动位移d′，计算得到光学系统横向放大率为：β＝d′/d＝nl/(id)。

2.基于匀速动点目标的光学系统横向放大率测量装置，包括点目标(1)、光学系统(2)、图像传感器(3)、滑块(4)、垂直光轴方向的第一导轨(5)以及控制器(7)，所述的点目标(1)经过光学系统(2)成像到图像传感器(3)表面；其特征在于：该装置还包括沿光轴方向的第二导轨(6)，承载点目标(1)的滑块(4)安装在第一导轨(5)和第二导轨(6)上，控制器(7)控制滑块(4)在第一导轨(5)上匀速运动时，控制器(7)控制滑块(4)在第二导轨(6)上运动，且两个方向的运动相配合，使点目标(1)在运动过程中始终准焦成像到图像传感器(3)表面。