相干处理光学系统的象质评价和计算程序

论述了相干处理光学系统的象质评价及波差判则,并给出设计相干光学系统的波象差计算程序。     

用光学传递函数评价象质的各种方法

过去在物理学中,是用瑞利判据来评价光学系统的象质,这种方法具有许多局限性。而光学传递函数对象质的评价是用频谱之比,故能正确测定实际光学系统的象质。本文提出了用OTF对光学系统的象质进行评价的各种方法,它将有利于全面正确地掌握光学系统的性能,这对于新产品的试制或对光学系统性能要作出全面评价而需要进行多方面测量时,更为必要。另外,文中还对瑞利判据和OTF这两种评价象质的方法进行了分析比较,说明后者的优点是十分明显的,因而具有广泛的应用前景。     

双反远距型傅里叶变换透镜设计

在综述近年来傅里叶变换透镜设计状况的基础上,具体介绍双反远距型傅里叶变换透镜的设计方法、象质评价等。     

高速电视摄象系统的象质评价和动态计测精度

本文对高速摄象系统(包括电视摄象系统和光机式摄象系统)的象质评价方法予以讨论,并用实验方法对目前广泛使用的Kodak SP-2000、NAC HSV-200等高速电视摄象系统及我们自己开发的一维扫描电视摄象系统的象质,在新的定义下给出了评价,对它们的动态精度作了对比性测试,同时和光机式高速摄象系统作了比较。     

双近贴聚焦象增强器的MTF评价

成象器件的象质评件无疑是最重要的器件质量指标之一。而要想较为全面客观地反映象质指标,近年来发展起来的光学传递函数(简记为OTF)理论则是最有效的工具。 用OTF作为器件成象质量的分析评价方法与在此之前的各种评价方法相比较,它所反映的内容更为丰富,指标更为客观,而且能将大多数象质指标统一在一起。     

F·θ镜头的设计及其在光学传感器中的应用

本文简述了F·θ镜头的构型分类,光焦度分配,特殊的象质要求和校正等问题。并介绍了F·θ镜头在光学传感器中的应用及其设计,给出了象质满足衍射极限的系列实例。     

电脑测色配色仪光谱测色头设计

本文介绍了国产GK-02型电脑测色配色仪的光学系统设计及一些光谱测色系统选型的问题。选用并设计了C-T型单色器、光导纤维光度补偿装置,使系统达到比较好的象质和稳定性,结构紧凑,使用效果良好。     

一种高分辨率CCD阵列扫描光学系统

系统采用了一种象元尺寸为7μm的高分辨率线阵CCD做为图象传感器。为了获得大面积成象效果,将两块CCD光学拼接从而得到2×5000元的大视场,对光学系统而言必须满足高分辨率和大视场优质成象。着重介绍了实施方案,讨论了光学设计的难点并用数学建模方法分析和平衡高级象差,得到了对象差平衡方案有指导意义的合成规律,最后,给出了MTF评价象质的计算结果,并与测试值进行比较,结果相符合,研制出了一个实用的光学系统。     

X射线成象望远镜光学设计

本文提出用同轴不共焦抛物面——双曲面掠射系统,代替现在流行的同轴共焦系统。利用不共焦引入预定量的球差,可以抵消一部分轴外球差。与Wolter-I型(象面离焦)相比较,在0～15弧分视场内象质有显著改善,在15～20弧分视场象质相同。指出用MTF评价,可以比用线扩散函数或均方根弥散圆(rms)更准确地评价这类系统的象质。本文还讨论了光阑设置及望远镜口径尺寸公差计算方法。把口径误差表示为焦点与端面的相对位移,可以定量计算口径误差对象质的影响。计算结果与国外已发表的数据基本符合。镜面口径差的公差与圆度公差比口径公差的要求严格一个数量级以上,抛物面比双曲面的口径差的公差严格4～5倍。     

高收集率反射镜系统象质的光线追迹分析

最近沃森研制了一种高收集率反射镜系统[Cytometry 10,681—688(1989)],用以提高弱荧光探测的灵敏度。反射镜系统由一个椭球面象镜和球面后反射镜组成。荧光辐射样品放置在椭球体的一个焦点上,象成在另一个焦点上。本文用PC光线追迹程序评价了这种几何结构的象质。通过分析证实该系统有较高的收集率,但象质较差。讨论了较差象质对单分子探测的影响。     

CCD尺寸测量光学系统设计原理

介绍ＣＣＤ尺寸测量光学系统的设计原理．重点分析远心光路中的像点弥散、一维光纤列阵照明系统及利用像点弥散斑评价ＣＣＤ光学系统像质的方法。给出一种ＣＣＤ测量光学系统设计实例及其像质评价结果．     

High-resolution near-infrared tomographic imaging simulations of the rat cranium by use of a priori magnetic resonance imaging structural information

Near-infrared (NIR) optical image reconstruction that incorporates magnetic resonance image (MRI) structural data was tested in a series of simulated reconstructions. NIR diffuse tomography generally suffers from comparatively low spatial resolution. By using the fine structural detail that is available with MRI, combined with the functional information of NIR spectroscopy, it is possible to design a new image-reconstruction methodology that provides high-resolution images that are correlated with hemoglobin concentration and oxygen saturation. To test this concept a MRI spin-echo image of a rat cranium was used to obtain an outline of the bone, brain, and muscle tissues, and this information was incorporated into an iterative-based diffuse tomography reconstruction. These simulations represent what is believed to be the first attempt at evaluating a spatially constrained iterative-reconstruction MRI-NIR imaging modality for brain tissue.     

光电系统对空间目标探测能力综合评估方法

对空间目标实际探测过程中,光电系统的探测能力不仅与其可探测信噪比有关,还与其所成图像的质量有关,即空间分辨能力有关。针对现有光电系统探测能力分析不足,提出了一种基于调制传递函数下的信噪比探测模型(MSNR),给出了基于MSNR下的系统极限探测能力综合评估方法,实现可定量分析大气、像差、目标运动等对系统探测能力的影响;利用实测数据完成对MSNR模型的完善,对不同条件下光电系统的极限探测能力进行了仿真,仿真结果表明:大气条件、系统像差、目标运动等条件对系统的探测能力影响明显,目标运动导致探测能力降低近1.0等星;该方法实现定量对光电系统的探测能力进行综合评估,可为系统优化设计与实际工作开展提供一定的科学依据。     

图象耦合技术及其比较

提出了标志和评价图象耦合器性能的指标项目;从图象耦合角度,考察了中继透镜、纤维光学面板、自聚焦透镜阵列、直接耦合等手段的各自特点,并以本文提出的指标对它们作了比较;指出了各种方法目前存在的问题及其可能的解决途径。     

像增强器MTF测量理想像面选择方法研究

为了能够获得准确的调制传递函数测量结果,对测量系统中投射图像的理想成像面进行选择性调节。通过对微光像增强器调制传递函数测量系统光学成像性质的深入分析,讨论了光学系统的像差特性,利用平均中点取值法实现了微光像增强器调制传递函数测量中对理想成像面的选择。通过与微光像增强器已有测量结果的对比,证明所述方法能够保证微光像增强器调制传递函数测量的准确性。     

Minimum variance centroid thresholding

Image-processing thresholding algorithms are extended segmentation tools that are suitable for tracking applications. The centroid of the tracked image distribution is a good point of reference for the location of the image. We describe a new thresholding technique that is based on the estimation of the optimum threshold for achieving minimal variance in the centroid of the processed image. Experimental proofs for evaluating the technique's performance are given. The direct extension of these results to Shack-Hartmann wave-front sensors is also shown.     

Study on the method of automatic measurement of flexible material processing path based on computer vision and wavelet

Straightness, roundness, and primitive angle error of contour are important indicators of evaluating path precision during flexible material path processing. As processing path is composed of small arc or small line segment primitives, also the deformation of the flexible material during the processing path, making the captured image of processing path not clear, the edge of processing image over local uneven gray, the pixels of boundaries between the processing path image edge and background organizations not obvious. In order to extract the flexible material path contour effectively, mosaic method for flexible material processing path image is studied, next fast positioning strategy is introduced, and then we puts forward the search algorithm which taking processing path corner search as the cut-in-point, designing slope angle curve of starting and terminal point of each primitive and conducting slope angle curve for multiple scales wavelet transform by regarding DB(4) as wavelet operator based on wavelet edge modulus maxima extract principle. By judging whether one point of the curve appears at wavelet transform extremum, it can be determined whether the point is a corner one. In order to accelerate wavelet transform computing speed, FPGA IP core is 8-tap transpose is used to design the decomposition and reconfigurable of DB(4). The total time consumed by IP core wavelet decomposition increased only 2.802% compared to the PC computation time; path angle relative error is 8%, and the average measurement time is 198.22 ms.     

大气湍流对光学系统图像分辨力的影响

讨论了大气湍流对空 地和地 空光学系统图像分辨力的影响。大气相关长度r0是评定大气湍流是否影响光学系统图像分辨力的主要依据。采用不同的大气湍流模型,通过计算相关长度得到了大气湍流对系统图像分辨力的影响,并对空 地与地 空系统的大气相关长度进行了计算比较。结果表明:对空 地观测系统来说,大气相关长度是大气层高度和反映大气湍流特征的C2n的函数。而对地 空观测系统来说,大气相关长度与高度几乎无关。分析了大气湍流对机载和星载光学遥感系统成像分辨力的影响。     

基于图像集拓扑中心的群体配准方法

传统的图像配准通常指定一幅参考图像在配准过程中保持不变,将另一幅图像变换到参考图像空间,使得两幅图像在空间上互相匹配,从而可以精确比较两者之间的差异.针对多幅个体差异较大的图像配准问题,如果指定一幅作为参考,将其他图像配准到参考图像空间,则会引入该幅参考图像的个体形状偏差,从而影响最终的对比结果.为此,本文首先介绍了目前针对该问题的主要解决方法,然后提出了基于图像集拓扑中心的群体配准方法——TopologyCenter.为验证所提出的群体配准方法的性能,通过使用国外公开的数据集,详细比较了本文提出的方法与当前两种主要方法的群体配准结果的差异.实验结果表明,本文提出的方法具有更小的群体配准偏差,群体配准结果更好;同时,在对实验结果的评价中,本文还提出了一种简捷的群体偏差度量指标.     

一种新的OLED亮度均匀度测试方法

根据CCD的成像特点,建立了CCD感光像素与OLED显示像素亮度的关系,从而提出了一种由CCD采集图像分析OLED显示设备亮度均匀度的理论方法。给出了一种基于CCD摄像器件的测试平台与软件系统,阐述了测试平台的主要组成、工作流程以及设计要点等。给出了OLED样板的测试评估结果,表明了这种基于CCD的测试平台与评估理论的方法是快捷而有效的。