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光学综合孔径望远镜成像分析及计算机仿真 总被引:13,自引:9,他引:4
阐述了光学综合孔径(OSA)望远镜成像原理以及综合孔径望远镜的几种实现形式;采用快速傅里叶变换(FFT)算法得到了任意子孔径综合模式下的点扩展函数(PSF)和光学传递函数(OTF)分布;从子孔径结构排列、共相位、图像恢复几个方面论述了光学综合孔径的成像特征。初步分析了稀疏率、填充因子、“实际截止频率”等因素对光学综合孔径望远镜成像的影响。分析和仿真结果表明:光学综合孔径通过相干成像不但可以突破传统单孔径系统的口径局限获得极高的成像分辨率,而且对于实现空间光学遥感系统轻量化和模块化都具有重要意义。 相似文献
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傅里叶望远镜中激光频移误差对成像质量影响的分析 总被引:1,自引:0,他引:1
傅里叶望远镜成像技术,综合了激光主动成像技术、光学合成孔径技术和相位闭合技术是一种新的高分辨率成像探测技术。激光频移的效果是影响傅里叶望远镜成像质量的重要因素,特别是使用大功率、宽光束和宽调制带宽激光的系统。构建了不同的误差模型,推导了频移误差在系统中的传递函数,利用仿真实验分析其对系统成像的影响,得到了对应的误差影响分析。结果表明,频移精度和稳定度严重影响到系统的成像效果,部分情况下含有误差的反演图像与理论反演图像的施特雷尔值已降到0.2,因此合理的设计和选择声光频移器是改善系统成像的一个关键因素。 相似文献
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多光束激光相干场成像技术突破传统概念,采用微小频移的光束组两两干涉提取目标的傅里叶分量,通过目标频谱傅里叶逆变换获得目标高分辨率图像。该技术仍处于实验室原理验证向实体阵列过渡的研究阶段。在这一过程中多种影响因素对成像质量产生着影响。其中发射阵列的孔径位置误差分布规律以及控制范围一直缺乏较为系统的理论支撑。从傅里叶望远镜发射阵列的光场传输特性入手,分析了在基线不同位置引入孔径误差时对成像质量的影响。并分析出孔径位置精度的要求与分布规律,同时针对这一分布规律提出了孔径位置的相对误差精度,计算机仿真分析得出相对误差精度应控制在5%以内不影响成像质量。该研究为傅里叶望远镜发射阵列的设计与装调提供了理论依据,为傅里叶望远技术的工程化实现奠定一定的理论基础。 相似文献
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光学传递函数是评价光学系统成像质量的重要指标。基于为数字航空摄影相机设计的一种新型航空镜间快门的工作特性,镜间快门在控制曝光过程中改变了相机光学系统的光瞳形状,意味着点扩展函数的改变,从而改变了光学系统的传递函数。将光学系统视为一个空间频率的滤波器,以傅里叶积分变换和光的标量衍射理论为基础,将孔径光阑的变化过程与光瞳函数建立关系,应用二次傅里叶变换法得到光学传递函数,分析快门在工作周期内对光学传递函数的影响。通过对计算结果与测量结果的对比分析可知,传递函数的最大绝对误差为0.196,最大相对误差为-0.274,有较好的准确度和重复性,并且缩小镜间快门开始和关闭阶段所用时间占整个曝光时间的比例,可以提高系统的综合传递函数,为中心快门的优化设计提供理论依据。 相似文献
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《光学学报》2021,41(4):87-96
傅里叶叠层显微成像技术(FPM)是一种新型显微成像技术,该方法巧妙地结合了相位恢复算法和合成孔径的理念,解决了大视场与高分辨率难以兼备的问题。在传统计算中,往往将FPM成像过程近似为相干成像,即将LED视为点光源,进而相干传递函数作为最优解的频谱支持域约束。但是,严格来说,LED是扩展的非相干光源,因此这种不恰当的近似会降低重构图像质量。为此,通过探究FPM系统的相干性,提出了一种新的传递函数——基于贝塞尔函数加权的切趾相干(B-AC)传递函数作为支持域约束的方法,实验结果证明,B-AC约束更适配于FPM成像系统,可以明显减少相干传递函数约束时产生的振铃效应,使得重构图像质量和鲁棒性优于相干传递函数和切趾相干传递函数约束。 相似文献
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研究了在不同系统误差和不同目标算法下相干传递函数的重建质量,发现相干传递函数的重建比物体的重建更稳健。基于此,报道了一种用于傅里叶叠层显微成像术的子区域平移方法,以加速有限图像下的相干传递函数重构收敛速度,消除由周期性照明光源阵列引起的栅格噪声,实现图像的重聚焦,并使用相干传递函数去卷积提高图像的对比度。此外,研究了傅里叶叠层显微成像术的空域和频域数据冗余来恢复相干传递函数,发现至少需要大约40%的频谱交叠率来精确重建相干传递函数,比无像差条件下高出10%,为了相干传递函数的稳定性需要至少25张原始低分辨率图像。最后,讨论了稳定的相干传递函数重建所需的条件,并通过模拟和实验进行了验证。 相似文献
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部分相干光学成像系统的光学传递函数和像质评价准则 总被引:4,自引:2,他引:2
根据光学成像理论,建立了部分相干成像光学系统的光学传递函数。该函数与非相干成像光学系统传递函数相同,因而部分相干成像和非相干成像两者的光学系统波面像差公差标准也是相同的。这一点解释了显微镜光学系统的光学设计惯用法则:镜头像差公差标准的选择,并不因为采用成像照明方式的不同而有所差异。 相似文献
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《中国物理快报》2016,(4)
An optical transfer function(OTF) reconstruction model is first embedded into incoherent Fourier ptychography(IFP).The leading result is a proposed algorithm that can recover both the super-resolution image and the OTF of an imaging system with unknown aberrations simultaneously.This model overcomes the difficult problem of OTF estimation that the previous IFP faces.The effectiveness of this algorithm is demonstrated by numerical simulations,and the superior reconstruction is presented.We believe that the reported algorithm can extend the original IFP for more complex conditions and may provide a solution by using structured light for characterization of optical systems' aberrations. 相似文献
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天文望远镜像差对斑点成像技术的影响 总被引:4,自引:3,他引:1
着重研究了采用斑点成像技术处理天文望远镜图像时,光学系统固定像差对图像恢复结果的影响。在详细研究各种恢复天文图像振幅和相位的理论和方法的基础上,建立了一个包括Labeyrie振幅恢复方法和KnoxThompson相位重构方法的恢复扩展目标的斑点成像处理模型,分析了光学系统固定像差对系统传递函数相位分布和目标相位重构的影响:天文目标通过大气成像,固定像差将会被淹没在大气湍流随机起伏中,像差对相位重构没有显著影响。处理图像结果表明,斑点成像技术能同时消除大气湍流和望远镜系统固定像差的影响,得到高分辨力的扩展目标图像。还提出了一种消除光学系统像差的方法。 相似文献
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We describe the mapping of the optical transfer function (OTF) of an incoherent imaging system into a geometrical representation. We show that for defocused traditional and wavefront-coded systems the OTF can be represented as a generalized Cornu spiral. This representation provides a physical insight into the way in which wavefront coding can increase the depth of field of an imaging system and permits analytical quantification of salient OTF parameters, such as the depth of focus, the location of nulls, and amplitude and phase modulation of the wavefront-coding OTF. 相似文献
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荧光共焦扫描系统成像特性的优化 总被引:8,自引:0,他引:8
对荧光共焦扫描系统用光强点扩散函数进行傅里变换得到系统三维传递函数的数学模型,并由此求得环形透镜和各种有限大小探测器系统的光学传递函数。用计算机模拟和光学传递九数值计算,分析了采用不同环形透镜及探测器对系统成像特性的影响 相似文献
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