多通道CCD的调制传递函数测试方法技术

技术编号:10945225 阅读:169 留言:0更新日期:2015-01-22 20:59
多通道CCD的调制传递函数测试方法,涉及一种CCD的测试技术,解决现有多通道CCD由于各通道响应不一致导致测试结果不准确的问题,本发明专利技术采用高稳定度光源,并调整光源输出使增益和偏置都为0时参考白板的灰度值为80%的最大输出DN(灰度值)值;以靶标的参考白板内相邻通道的4个像元灰度值最接近为基准,进行各通道偏置和增益参数的调整;通过转台微动搜寻最佳调制传递函数,根据靶标位置严格限定调制传递函数有效测试结果的像素范围;采用转台移动相机,使靶标像移动一个像素位置,通过移动前后的图像统计出最大的调制传递函数和最大的偏差值。本发明专利技术降低了靶标像和CCD匹配的难度及电源波动对调制传递函数测试结果的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种CCD的测试技术,具体涉及一种多通道CCD调制传递函数的测试方法。
技术介绍
调制传递函数是CCD相机的重要指标,也是检验相机在光学设计、装调各阶段成像质量的重要依据。CCD调制传递函数的一种测试方法是基于矩形靶标的对比度测试。在测试过程中,测试结果受外界环境振动、信噪比、照明光源的稳定性、靶标自身的调制度、靶标像和CCD像元的配准程度、CCD像元的不均匀性和通道不一致性影响,将导致测试结果不准确,甚至偏离较大等问题。CCD相机成像时,光、机、电、信号处理的各个过程紧密相连,其工作过程如下:光学成像系统获取光学图像信息输入到图像传感器后,图像传感器进行光电转换,输出离散的模拟图像信号,进而通过电子学处理电路进行低噪声、小信号放大,然后采用相关双采样(CDS)消除相关噪声,再对去除相关噪声的视频图像信号进行增益放大和调整,最后通过模数转换(A/D)电路对模拟图像进行数字量化,输出量化后的数字图像。调制传递函数是CCD相机的重要指标,其测试结果对于光机结构的装调具有指导作用,而调制传递函数的测试受各种因素的影响,需要进行仔细分析,获取最准确的测试结果。
技术实现思路
本专利技术为解决现有多通道CCD由于各通道响应不一致导致测试结果不准确的问题,提供一种多通道CCD的调制传递函数测试方法。多通道CCD的调制传递函数测试方法,该方法由以下步骤实现:步骤一、将靶标、平行光管和积分球置于气浮平台上,将相机置于转台,调整CCD的增益和偏置参数为0,然后通过调整所述积分球,使靶标全透光的白板结构的图像灰度值为80%时,输出相机最大灰度值;步骤二、转动转台,使靶标白板结构的图像均匀分布在CCD相邻的两个通道位置,以相邻两通道的相邻四个像元灰度值最接近为基准,进行各通道偏置和增益参数的调整;使各通道响应一致;步骤三、采用两次传递函数测试法,继续微动转台,使靶标像在CCD上移动一个像元位置,并根据公式一与公式二,通过移动前后的图像统计出最大的调制传递函数和最大的偏差值,根据最大的调制传递函数与最大的偏差值的差,获得最终调制传递函数值;具体过程为:设定靶标首次黑白条纹像在CCD上的位置为P至P+m-1,对应的在CCD上的灰度值为DN前p至DN前p+m-1;移动转台后黑白条纹像在CCD上的位置为P+1至P+m,对应的在CCD上灰度值为DN后p+1至DN后p+m;则CCD第P+1和P+2个像元响应的灰度值差异可用公式一表示为:|(DN后p+1-DN前p+2)-(DN前p+1-DN后p+2)|,对调整传递函数的影响可表示为:公式一、所述调制传递函数计算公式,用公式二表示为:公式二、MTF=max{|DNi-DNi+1DNi+DNi+1|本文档来自技高网...
多通道CCD的调制传递函数测试方法

【技术保护点】
多通道CCD的调制传递函数测试方法,其特征是,该方法由以下步骤实现:步骤一、将靶标、平行光管和积分球置于气浮平台上,将相机置于转台,调整CCD的增益和偏置参数为0,然后通过调整所述积分球,使靶标全透光的白板结构的图像灰度值为80%±1%时,输出相机最大灰度值;步骤二、转动转台,使靶标白板结构的图像均匀分布在CCD相邻的两个通道位置,以相邻两通道的相邻四个像元灰度值最接近为基准,进行各通道偏置和增益参数的调整;使各通道响应一致;步骤三、采用两次传递函数测试法,继续微动转台,使靶标像在CCD上移动一个像元位置,并根据公式一与公式二,通过移动前后的图像统计出最大的调制传递函数和最大的偏差值,根据最大的调制传递函数与最大的偏差值的差,获得最终调制传递函数值;具体过程为:设定靶标首次黑白条纹像在CCD上的位置为P至P+m‑1,对应的在CCD上的灰度值为DN前p至DN前p+m‑1;移动转台后黑白条纹像在CCD上的位置为P+1至P+m,对应的在CCD上灰度值为DN后p+1至DN后p+m;则CCD第P+1和P+2个像元响应的灰度值差异可用公式一表示为:|(DN后p+1-DN前p+2)-(DN前p+1-DN后p+2)|,对调整传递函数的影响可表示为:公式一、所述调制传递函数计算公式,用公式二表示为:公式二、MTF=max{|DNi-DNi+1DNi+DNi+1|}×π4.]]>...

【技术特征摘要】
1.多通道CCD的调制传递函数测试方法,其特征是,该方法由以下步骤
实现:
步骤一、将靶标、平行光管和积分球置于气浮平台上,将相机置于转台,
调整CCD的增益和偏置参数为0,然后通过调整所述积分球,使靶标全透光的
白板结构的图像灰度值为80%±1%时,输出相机最大灰度值;
步骤二、转动转台,使靶标白板结构的图像均匀分布在CCD相邻的两个通
道位置,以相邻两通道的相邻四个像元灰度值最接近为基准,进行各通道偏置
和增益参数的调整;使各通道响应一致;
步骤三、采用两次传递函数测试法,继续微动转台,使靶标像在CCD上移
动一个像元位置,并根据公式一与公式二,通过移动前后的图像统计出最大的
调制传...

【专利技术属性】
技术研发人员:余达刘金国周怀得吴国栋王卉吕宝林赵莹
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:吉林;22

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