[发明专利]变频栅条靶标及其光电成像系统动态传递函数测量方法

摘要

本发明属于光电成像系统成像质量性能评价技术领域，具体涉及一种变频栅条靶标及其基于变频靶标的光电成像系统动态传递函数测量方法。本发明包括变频栅条靶标，靶标采用矩形栅条靶标图案，图案的整体分布为栅条的空间频率逐渐增大或逐渐减少。本发明通过对单个栅条靶标图案宽度进行有规律地逐级递增或递减设计，结合三杆靶法，应用栅条靶标图像傅里叶变换算法，解算出不同频率的MTF值。这种方法可以实现从一幅靶标采集图像中，解算出光电成像系统从低频到高频较宽频率范围的多点MTF值。

主权项

1.一种变频栅条靶标，其特征在于：包括变频栅条靶标(1)，靶标(1)采用矩形栅条靶标图案，图案的整体分布为栅条的空间频率逐渐增大或逐渐减少；取任意相邻的四条栅条图案，中间两个栅条的宽度相等均为w，2w是所定区域三杆靶栅条的标准周期，左边栅条的宽度为w‑Δ，与左边栅条相邻的非栅条区域宽度为w，右边栅条的宽度为w+Δ，与右边栅条相邻的非栅条区域宽度为w+Δ，Δ为栅条周期宽度变化增量；取任意相邻三条栅条图案，存在频率递减和频率递增两种情况，三杆靶频率递增图案的右边两个栅条的宽度相等均为w，栅条间的非栅条区域的宽度为w，左边栅条的宽度为w‑Δ；三杆靶频率递减图案的左边两个栅条的宽度相等，均为w，左边两栅条间的非栅条区域的宽度为w，右边栅条的宽度为w+Δ，右边栅条与中间栅条间的非栅条区域宽度为w+Δ；基于变频靶标的光电成像系统动态传递函数测量方法包括如下步骤：步骤1、根据对象MTF测试要求，设定栅条周期宽度变化增量Δ，控制MTF曲线检测点的位置，通过空间光调制器编程实现或制作实物变频栅条靶标；步骤2、在靶标沿栅条垂直方向运动情况下，采集栅条靶标图像；步骤3、从采集图像中应用图像处理算法从左向右或从右向左连续截取形成三杆靶图像；步骤4、从所截取的三杆靶图像中沿栅条垂直方向选取一组或多组图像灰度值形成图像灰度值数组；步骤5，对每一组图像灰度值数组进行一维离散傅里叶变换，并对变换结果进行取模运算，获得图像灰度值数据的频域幅值曲线M像；步骤6，从频率为零点出发，沿频率增大的方向识别图像灰度值数据的频域幅值曲线值为零的第一个点，确定其频率11，记为步骤7，从图像灰度值数据的频域幅值曲线上确定频率为f处的M像值13，记为M像(f)；若步骤4选取的是多组图像灰度值，则对各组图像灰度值数组所求得的M像(f)进行幅值求平均运算；步骤8，计算所截取的频率逐级变化的所有三杆靶图像的M像；步骤9，应用公式，M_物(f)表示应用上述步骤3至步骤7解算的靶标物方频率为f的物方调制度，计算出所截取的三杆靶图像代表的所有频率点的MTF值。