本发明专利技术公开了一种图像融合电路调制传递函数测试系统，前端设备各组件基于底座的光学导轨上，保证同光轴，光源组件中的卤素灯作为光源，光栏和滤光片用于调节光强度和控制波长，卤素灯发出的光线分别经过光栏和滤光片传出，通过积分球进入平行光管。积分球将卤素灯发出的光转化为均匀光，均匀光通过狭缝，成像于标准CCD，CCD将获得的图像信号分别传输给图像融合电路板和高分辨率图像采集卡，此时图像采集卡获得的图像经过计算处理系统处理（傅立叶转换FFT）后得到CCD的调制传递函数MTFCCD，第二路图像信号经过待测图像融合电路板后再次被图像采集卡采集，传输到计算处理系统。本发明专利技术系统易于实现，操作简单，测量准确。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及调制传递函数(MTF)的测试原理和方法，特别是一种对于图像融合电路板的调制传递函数(MTF)测量的系统。技术背景在线性移不变的前提下，光学系统可以被看作一个空间频率的滤波器，其成像特性和像质评价可以用物像之间的频谱之比(即所谓的光学传递函数)来表示，而光学传递函数的模就是调制传递函数。光学系统成像质量的评价，一直是应用光学领域中众所瞩目的问题，而调制传递函数已被公认目前评价光学系统成像质量客观、有效的方法。因此，对于图像融合电路，也很有必要对其调制传递函数进行研究。调制传递函数的主要测试方法有直接测量和间接测量。直接测量法是直接测量光学系统不同空间频率物和像的调制度，基于探测器对于正弦函数或条形目标的响应。间接测量是测量光学系统对脉冲光信号的响应，基于傅里叶变换的计算。融合电路的调制传递函数是不能直接测得的，需要通过间接测量的方式实现。间接测量方法使用固定的狭缝目标、点光源或刀口，并且移动目标。对于线性不变系统，所有的测试技术在测试精确度范围内应得到相同的MTF结果值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一套图像融合电路板的调制传递函数的测试系统，即先让光源的光经过光学系统成像于标准CCD上，所成的像一路经过待测融合电路板和图像采集卡，另一路直接传输到图像采集卡上，分别采集两路信号，随后通过计算机系统完成CCD的调制函数和经过融合电路板后的调制传递函数的测量，两者相除得到融合电路的调制传递函数。实现本专利技术的技术解决方案为：一种图像融合电路调制传递函数测试系统，分为调制函数测试前端设备和调制函数测试后端设备；调制函数测试前端设备包括积分球、光源、光栏、滤光片、挡光板、平行光管、狭缝、CCD和光学导轨；调制函数测试后端设备包括高分辨率采集卡和计算机系统；积分球、光源、光栏、滤光片、挡光板、平行光管、狭缝、CCD均位于光学导轨上，光源后放置光栏和滤光片，滤光片后为积分球的光入射口，挡光板在积分球内部且位于其光入射口正前方，平行光管放置于积分球的光出射口之后，平行光管后端放置狭缝，狭缝放置CCD，CCD后端分别连接有第一传输线和第二传输线，第一传输线连接到待测图像融合电路板，第二传输线连接到高分辨率采集卡，待测图像融合电路板与高分辨率采集卡相连，高分辨率采集卡连接到计算机处理系统。所述调制函数测试前端设备中，积分球、光源、光栏、滤光片、挡光板、平行光管、狭缝、CCD同光轴，CCD的物镜位于平行光经过狭缝后成像的焦平面上。所述调制函数测试前端设备中，该光学系统的横向放大率为β，极限分辨率为μc，则狭缝的宽度a最大值为amax＝1/βμc，即狭缝[9]的取值范围为(0，amax)。本专利技术与现有技术相比，其显著优点：(1)在市面上的产品中，并没有用于测量融合电路板的MFT的设备，本专利技术实现了创新；(2)调制传递函数测试前端设备各组件基于底座的光学导轨上，可以很好的保证同光轴且易于调节，光源组件中的卤素灯作为光源，同时结合光栏和滤光片，使得光强度和光的波长可以调节；(3)在前端狭缝设计中，充分考虑分布函数及滤波函数的零点限制，计算得到满足条件的适合缝宽；(4)测试设备后端采用电路系统，即均匀光经过狭缝，通过前端光学系统后，成像于标准CCD，CCD图像分别通过后端的图像融合电路和高分辨率采集卡，再由后端设备的数据分析系统计算测试调制传递函数，这样测得的MFT更为准确；(5)利用间接测量方法计算测试融合电路调制传递函数，该方法简单创新，易于实现；(6)该装置操作简单，测量准确。附图说明图1为图像融合电路调制传递函数测试系统示意图。图2为图像融合电路MTF测试曲线。1：CCD+融合电路MTF曲线(MTFtotal)；2：CCD的MTF曲线(MTFCCD)；3：融合电路MTF曲线(MTFcircle)。具体实施方式专利技术原理1.融合电路MTF测量原理：MTF是输出调制度和输入调制度的比值，在零空间频率处被归一化为1。MTF反映的系统对空间频率的响应，它是光学传递函数的模值，而光学传递函数则是点扩展函数的傅里叶变换。调制传递函数适用于线性空间不变系统，这个函数的居停形式则完全由成像系统的成像性能所决定，因此传递函数客观地反映了成像系统的成像质量，对于由一系列具有一定频率特性(空间的或时间的)的分系统所组成的成像系统，只要逐个求出分系统的传递函数，其乘积就是整个系统的传递函数，可用如下公式描述： M T F = Π i = 1 n MTF i ]]>图像融合电路将完成两个主要工作：图像配准与图像融合。图像像素失配引入模糊函数b(x,y)，会导致像素的模糊。因为图像配准是空间的仿射变换，它是以某点为原点的所做的平移、缩放和旋转，系数误差会导致不同位置的配准误差的值的不同，所以失配模糊函数b(x,y)不具有平移不变性。图像融合方法的好坏与最终融合图像的质量密切相关，差的融合方法甚至会导致融合质量的下降。常见的融合方法有加权法、PCA法、最大测度法、金字塔法(Laplace、对比度等)、小波法(等)、中心-环绕增强、色彩传递法等。常见图像融合方法都是对局部区域像素进行操作，引入融合函数f(x,y)。图像融合电路需要对输入视频信号进行采集，并经过配准和融合后进行视频DA输出。根据对PAL制视频采集分析可知，此过程将引入混叠效应，同时也可能引入其他噪声。把此过程引入的称为电路函数e(x,y)如果CCD的响应函数为h(x,y)，其频域函数为F(h(x,y))，那么融合成像系统的光学传递函数为O(f)＝F(h(x,y))F(b(x,y))F(f(x,y))F(e(x,y))式中F(b(x,y))、F(f(x,y))和F(e(x,y))分别为b(x,y)、f(x,y)和e(x,y)频域变换。经过融合电路后的调制传递函数为MTFtotal(f)＝MTFCCD(f)·MTFb(f)·MTFf(f)·MTFe(f)因此，融合电路的调制传递函数为MTFcircuit(f)＝MTFb(f)·MTFf(f)·MTFe(f)融合电路的调制传递函数是不能直接测得的，将通过间接测量的方式实现。首先利用图像采集卡完成CCD的调制函数MTFCCD(f)测量，然后测量经过融合电路板后的调制传递函数MTFtotal(f)，两者相除得到融合电路的调制传递函数MTFcircuit(f)： MTF c i r c u i t ( f ) = MTF t o t a l ( f ) 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种图像融合电路调制传递函数测试系统，其特征在于：分为调制函数测试前端设备[1]和调制函数测试后端设备[2]；调制函数测试前端设备[1]包括积分球[3]、光源[4]、光栏[5]、滤光片[6]、挡光板[7]、平行光管[8]、狭缝[9]、CCD[10]和光学导轨[11]；调制函数测试后端设备[2]包括高分辨率采集卡[12]和计算机系统[13]；积分球[3]、光源[4]、光栏[5]、滤光片[6]、挡光板[7]、平行光管[8]、狭缝[9]、CCD[10]均位于光学导轨[11]上，光源[4]后放置光栏[5]和滤光片[6]，滤光片[6]后为积分球[3]的光入射口，挡光板[7]在积分球[3]内部且位于其光入射口正前方，平行光管[8]放置于积分球[3]的光出射口之后，平行光管[8]后端放置狭缝[9]，狭缝[9]放置CCD[10]，CCD[10]后端分别连接有第一传输线[14]和第二传输线[15]，第一传输线[14]连接到待测图像融合电路板[16]，第二传输线[15]连接到高分辨率采集卡[12]，待测图像融合电路板[16]与高分辨率采集卡[12]相连，高分辨率采集卡[12]连接到计算机处理系统[17]。
【技术特征摘要】
1.一种图像融合电路调制传递函数测试系统，其特征在于：分为调制函数测试前端设备[1]和调制函数测试后端设备[2]；调制函数测试前端设备[1]包括积分球[3]、光源[4]、光栏[5]、滤光片[6]、挡光板[7]、平行光管[8]、狭缝[9]、CCD[10]和光学导轨[11]；调制函数测试后端设备[2]包括高分辨率采集卡[12]和计算机系统[13]；积分球[3]、光源[4]、光栏[5]、滤光片[6]、挡光板[7]、平行光管[8]、狭缝[9]、CCD[10]均位于光学导轨[11]上，光源[4]后放置光栏[5]和滤光片[6]，滤光片[6]后为积分球[3]的光入射口，挡光板[7]在积分球[3]内部且位于其光入射口正前方，平行光管[8]放置于积分球[3]的光出射口之后，平行光管[8]后端放置狭缝[9]，狭缝[9]放置CCD[10]，CCD[10]后端分别连接有第一传输线[14]和第二传输线[15]，第一传输线[14]连接到...
【专利技术属性】
技术研发人员：张俊举，张弦子，顾治峰，何叶，钱芸生，季天慈，吴健，高原，何士浩，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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