[发明专利]一种EMCCD组件的调制传递函数测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种EMCCD组件的调制传递函数测试系统，其特征在于，包括均匀单色光模块、双远心光学系统和旋转靶标，所述均匀单色光模块输出的均匀单色光照射到旋转靶标上，经双远心光学系统，使靶标的像呈现在EMCCD组件的感光面上，所述EMCCD组件连接上位机，所述双远心光学系统包括依次设置的第一物镜、孔径光阑和第二物镜，所述孔径光阑设置在第一物镜的像方焦平面和第二物镜的物方焦平面上。

2.根据权利要求1所述的EMCCD组件的调制传递函数测试系统，其特征在于，所述均匀单色光模块包括溴钨灯光源、单色仪、光纤和积分球，所述光纤连接单色仪与积分球。

3.根据权利要求1所述的EMCCD组件的调制传递函数测试系统，其特征在于，所述上位机内设置有测试程序，所述测试程序包括：

控制模块，用于控制测试系统中的仪器动作；

图像采集模块，用于控制待测EMCCD组件采集测试所需倾斜刀口靶图像；

图像处理模块，基于采集到的倾斜刀口靶图像，计算得到EMCCD组件的调制传递函数以及奈奎斯特频率处的调制传递函数值。

4.根据权利要求3所述的EMCCD组件的调制传递函数测试系统，其特征在于，所述图像处理模块的调制传递函数计算方法包括：

对成像系统采集到的倾斜刀口靶图像进行预处理，滤除图像的噪声；

选取用于计算的刀口区域；

求选取区域每行的刀口边缘位置；

求出刀口的倾斜角度；

将选取区域每行像素沿着刀口的方向向第一行像素投影；

根据过采样的边缘扩散函数曲线求出边缘线扩散函数曲线；

对边缘线扩散函数进行加汉宁窗处理，对边缘线扩散函数进行傅里叶变换、Ｂ样条拟合和取模，得到成像系统的调制传递函数。

5.根据权利要求4所述的EMCCD组件的调制传递函数测试系统，其特征在于，所述得到成像系统的调制传递函数后还包括：对加汉宁窗后的边缘线扩散函数曲线作离散傅里叶变换得到成像系统调制传递函数的离散数据，对得到的离散调制传递函数数据做Ｂ样条拟合和取模得到成像系统连续的调制传递函数曲线。

6.一种EMCCD组件的调制传递函数测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：打开溴钨灯光源，通过调节单色仪输出测试所需的单色光；

S02：光纤连接单色仪与积分球，输出均匀单色光照射到旋转靶标上，控制旋转靶标转动到倾斜刀口靶位置；

S03：将待测EMCCD组件与上位机相连，通过上位机程序采集倾斜刀口靶图像作为测试素材；

S04：基于采集到的刀口靶标图像，计算得到EMCCD组件的调制传递函数以及奈奎斯特频率处的调制传递函数值。

7.根据权利要求6所述的EMCCD组件的调制传递函数测试方法，其特征在于，所述步骤S04中调制传递函数的计算方法包括：

对成像系统采集到的倾斜刀口靶图像进行预处理，滤除图像的噪声；

选取用于计算的刀口区域；

求选取区域每行的刀口边缘位置；

求出刀口的倾斜角度；

将选取区域每行像素沿着刀口的方向向第一行像素投影；

根据过采样的边缘扩散函数曲线求出边缘线扩散函数曲线；

对边缘线扩散函数进行加汉宁窗处理，对边缘线扩散函数进行傅里叶变换、Ｂ样条拟合和取模，得到成像系统的调制传递函数。

8.根据权利要求7所述的EMCCD组件的调制传递函数测试方法，其特征在于，所述得到成像系统的调制传递函数后还包括：对加汉宁窗后的边缘线扩散函数曲线作离散傅里叶变换得到成像系统调制传递函数的离散数据，对得到的离散调制传递函数数据做Ｂ样条拟合和取模得到成像系统连续的调制传递函数曲线。