[发明专利]一种光学系统PSF椭率计算方法、系统及电子设备

权利要求书

1.一种光学系统PSF椭率计算方法，其特征在于，该方法包括：

步骤a：在数值计算软件中，设置特征视场；

步骤b：建立数值计算软件与光学系统设计软件的动态链接，打开光学系统设计文件；

步骤c：根据所述光学系统设计文件，获取光学系统PSF数据文件并得到PSF数据；

步骤d：根据得到的PSF数据，计算PSF能量质心位置；

步骤e：根据所述能量质心位置，计算光学系统椭率的两个分量e1和e2，并得到PSF椭率；

步骤f：重复步骤c至步骤e，得到步骤a中所有特征视场的PSF椭率。

2.根据权利要求1所述的光学系统PSF椭率计算方法，其特征在于，所述步骤b具体包括：

步骤S21：通过数值计算软件调用光学系统设计软件，建立两者之间的动态链接；

步骤S22：设定光学系统数据的文件路径；

步骤S23：在数值计算软件中启动光学系统设计软件，对光学系统设计数据进行参数设置和选项控制；

步骤S24：根据所设定的文件路径，打开相应的光学系统设计文件。

3.根据权利要求2所述的光学系统PSF椭率计算方法，其特征在于，所述步骤c具体包括：

步骤S31：根据所述特征视场的特征视场范围和视场间隔，通过数值计算软件对光学系统数据进行特征视场的设置；

步骤S32：启动PSF选项，设置或修改PSF的采样信息；

步骤S33：设置PSF数据文件的存储路径；

步骤S34：根据所述存储路径，执行PSF数据提取及存储命令，对特征视场的PSF数据进行提取和存储。

4.根据权利要求3所述的光学系统PSF椭率计算方法，其特征在于，所述步骤d具体包括：

步骤S41：设定PSF数据文件读取路径；

步骤S42：根据所述读取路径读取PSF数据文件，得到PSF的基本参数和能量分布数据；

步骤S43：根据所述PSF的基本参数和能量分布数据，采用高精度质心迭代计算方法，得到PSF的能量质心位置。

5.根据权利要求4所述的光学系统PSF椭率计算方法，其特征在于，所述步骤S43包括：

步骤S431：选取PSF能量分布数据中数值最大的位置，作为能量质心位置计算的初始位置；

步骤S432：将所述初始位置作为中心，以距离作为加权权重，计算PSF数据中全部能量质心位置的平均值，作为新的能量质心位置；

步骤S433：将步骤S432得到新的能量质心位置作为初始位置，不断重复步骤S432的计算过程；

步骤S433：将步骤S433中最后一次计算得到的能量质心位置的平均值，确定为特征视场点的能量质心位置。

6.根据权利要求5所述的光学系统PSF椭率计算方法，其特征在于，所述步骤e具体包括：

步骤S51：将所确定的能量质心作为圆心，设置有效数据范围并获取有效计算数据；

步骤S52：通过所述有效计算数据，计算椭率的两个分量e1和e2，并得到PSF椭率；具体计算过程如下：

若PSF数据的横纵坐标为x₁和x₂，该坐标下的PSF能量大小为I(x₁,x₂)，则PSF总能量定义为F：

F＝∫I(x₁,x₂)d²x (1)

根据公式(1)，得到PSF能量的质心i＝1或2，如公式(2)所示：

根据公式(1)和公式(2)，得到二阶矩Q_ij，i＝1或2，j＝1或2，如公式(3)所示：

根据公式(3)得到椭率的两个分量e1和e2，并得到PSF椭率，如公式(4)所示：