[发明专利]用光学传递函数测量光电平台运动成像质量退化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电平台运动成像质量退化的测试技术领域，特别涉及一种用光学传递函数测量光电平台运动成像质量退化的方法。

背景技术

在机载、车载、船载、星载等动基座条件下，光电平台隔离了大部分运动影响，但是，残余的抖动、振动仍然损害光学系统的成像质量。导致光学系统运动成像发生模糊、散焦、噪声、变形、像素混叠而出现严重降质。准确地测试与评估运动中的成像质量是提高光电平台伺服精度的前提。有许多方法评价光学系统的静态成像质量，如远距离目标成像法、星点法、目视分辨力法等定性测量方式。还有光学调制传递函数方法进行精确的定量测量。传统上调制传递函数测量方法如图1所示，测量装置包括产生星点像的平行光管1；被测光学镜头2；CCD探测器3和处理计算机4。在平行光管1的焦平面上安置星点孔，星点像经平行光管投射到光学系统上，汇聚到光学系统的像面上，布置在像面上的CCD探测器3把星点像的光强分布输入到计算机4，经付利叶变换测得光学系统静态光学传递函数。

传统的光学调制传递函数测量方法不能用于动态测量，首先，运动将改变光学调制传递函数测试仪中的CCD探测器3的光强分布，造成测量误差，所以传统的光学调制传递函数测量需要减振台，隔离振动影响，只适用于静态测量；更重要的是，传统的光学调制传递函数测量只能测量光学镜头，不包含镜头中的CCD探测器，图1中包含的CCD探测器3和处理计算机4是光学调制传递函数测试仪组成的一部分。

而光电平台中的光学镜头和CCD探测器合为一体，不可分割，无法实现传统意义上的光学调制传递函数测量。

从查到的资料看，光电平台动态成像的评价方法是远距离目标成像法和目视分辨力法。仅仅能够进行定性测量。

发明内容

为了解决定量测量运动状态下光学系统的成像质量的退化问题，本发明提供了一种用随机目标法测量光电平台光学调制传递函数，通过计算静止与运动状态下光电平台的光学调制传递函数差异，进而得到光电平台运动成像质量退化的评价的，用光学传递函数测量光电平台运动成像质量退化的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种用光学传递函数测量光电平台运动成像质量退化的方法，包括以下步骤：

把光电平台固定在摇摆台上，摇摆台静止时，光电平台视轴对准白噪声随机目标图案，用随机目标法测量光电平台静止时光学传递函数数值；

开动摇摆台，使其以一定频率、摆幅沿俯仰、方位方向运动；光电平台视轴对准白噪声随机目标，用随机目标法测量经过伺服控制后的光电平台光学传递函数值；

将运动状态的光学传递函数值与静止状态的光学传递函数值相比较，得到了光电平台运动状态下成像质量退化量。

上述技术方案中，开动摇摆台后，启动光电平台伺服稳定系统，伺服稳定系统产生与摇摆台相反方向运动，抵消一部分摇摆台运动影响，使光电平台视轴稳定在惯性空间。

本发明具有以下的有益效果：

本发明的用光学传递函数测量光电平台运动成像质量退化的方法，通过计算静止与运动状态下光电平台的光学调制传递函数差异，得到光电平台运动成像质量退化的定量评价；可以测量包括CCD探测器在内的光学系统光学传递函数；测量结果不受目标位置变化影响，特别适用于光电平台动态的光学传递函数测量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是传统光学镜头调制传递函数测量示意图。

图2是随机目标法测量调制传递函数示意图。

图3是白噪声随机图案。

图4是白噪声一维剖面图。

图5是随机目标法测量调制传递函数框图。

图中的附图标记表示为：

1-产生星点像的平行光管；2-被测光学镜头；3-CCD探测器；4-处理计算机；

5-白噪声随机目标图案；6-被测光学镜头；7-CCD探测器；8-图像采集系统；9-处理计算机；10-显示器。

具体实施方式

本发明的发明思想为：

把光电平台固定在摇摆台上，摇摆台静止时，光电平台视轴对准白噪声随机目标图案，用随机目标法测量光电平台静止时光学传递函数数值。开动摇摆台，使其以一定频率、摆幅沿俯仰、方位方向运动，受外界摆动、晃动、抖动影响，光电平台图像质量降低。