1 中国科学院上海技术物理所传感技术国家重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
红外探测器组件作为目标探测和成像系统的核心器件，其空间分辨能力直接影响着探测系统的成像质量。评估探测器组件空间分辨能力时，常使用调制传递函数(MTF)，而探测器组件的光学串音是影响MTF 的主要因素。介绍了一套弥散斑直径为30 μm 的红外小光点测试系统，采用扫描狭缝法测试不同结构红外探测器组件的线扩展函数(LSF)并建立相应模型进行模拟分析。理论模拟与实验结果一致,可以很好地解释叠层电极结构侧面的光响应产生的LSF展宽、左右不对称和次峰等现象，该结果为红外探测器组件杂光抑制设计提供了参考。
探测器 光学串音 线扩展函数 空间分辨率 扫出效应
1 第二炮兵工程大学，西安710025
2 中国人民解放军96215部队，广西 柳州 545616
3 成都军区联勤部后勤信息中心，成都610015
为解决传统相机空间变化离焦去模糊的难题, 提出了一种基于模糊映射图和L1 2优化的空间变化离焦去模糊方法。首先对相机的离焦模型进行研究与分析, 概括了圆盘离焦模型和高斯离焦模型的原理、特性和适用范围;然后利用边缘属性对局部对比度先验条件进行修改, 结合模糊边缘的梯度信息得到模糊映射图, 并利用一种向导滤波的方法去除边缘附近的歧义性和映射图中的噪声, 获得一幅更好的模糊映射图;最后采用一种合并了类Tikhonov规整化和TV规整化的L1 2优化对图像进行去模糊, 采用变量分裂和惩罚的方法完成L1 2的优化, 并利用尺度选择和图像重构方法得到全聚焦图像。基于人工合成图像和实际拍摄图像的实验结果表明, 所提方法性能优于当前技术条件下的空间不变去模糊方法和空间变化去模糊方法。
景深 空间变化离焦去模糊 高斯离焦模型 模糊映射图 线扩展函数 depth of field spatially - varying out-of-focus deblurring Gaussian defocusing model blur map line spread function
1 中国科学院上海技术物理所传感技术国家重点实验室， 上海 200083
2 中国科学院上海技术物理所红外成像材料与器件重点实验室， 上海 200083
作为目标探测与成像系统的核心器件，红外探测器组件的空间分辨能力 会直接影响探测系统的成像质量。通常使用调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)对该能力进行评估。 而探测器组件的电学串音和光学串音则是影响其MTF的主要因素。利 用锁相系统测试了红外探测器组件的电学串音，同时用一套弥散斑直径为30 m的红外小光 点测试系统测试了红外探测器组件的线扩展函数(Line Spread Function, LSF)以评价其光学串音。测试结 果表明，11.5 ～ 12.5 m波段探测器的光学串音明显比8.0 ～ 9.0 m波段探测器的大。最后对测试结果进行了分 析，为红外探测器组件的光学串音设计提供了参考。
线扩展函数 串音 红外探测器 空间分辨率 LSF crosstalk infrared detector spatial resolution
1 陆军军官学院光电工程重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 陆军军官学院五系, 安徽 合肥 230031
针对数字微镜阵列DMD(Digital Mirror Device)红外视景图像存在对比度低、非均匀性等问题, 提出了一种基于调制传递函数MTF(Modulation Transfer Function)的自适应增强算法, 首先通过检测图像线性边缘和提取最佳区域获取线扩展函数, 然后利用线扩展函数与MTF间的关系完成MTF的自动检测, 最后运用维纳滤波完成图像复原增强处理。仿真实验表明, 该算法能有效提高对比度和降低图像的非均匀。
红外视景图像 数字微镜阵列 调制传递函数 线扩展函数 刀刃边缘 维纳滤波 IR simulation images DMD MTF LSF knife-edge Weiner filter
中国科学院西安光学精密机械研究所， 陕西 西安 710119
提出了一种基于针孔像分析的光学系统调制传递函数（MTF）测量自适应背景校正的方法。由CCD显微系统采集针孔目标经被测光学系统成像后的针孔像，计算线扩展函数，并对其进行自适应背景校正，获取MTF。该方法与传统方法相比，消除了周围环境光照变化的影响，提高了测量精度。为验证所提方法的有效性，对标准镜头进行MTF测试，将测试结果与理论设计值比对，测试结果差异极大值为0.01；与美国Optikos公司的测试结果比对，测试结果差异极大值为0.015；对大像差光学系统的轴上和轴外进行MTF测试，并将测试结果与美国Optikos公司测试结果比对，测试结果差异极大值为0.013。实验表明，该方法可满足对不同像差光学系统轴上和轴外MTF的测量。
测量 调制传递函数 线扩展函数 自适应背景校正
1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 中国电子科技集团公司第五十研究所, 上海 200063
线扩展函数测试是光学成像系统成像质量评价中最重要的一部分，线扩展函数测量精度的高低直接影响到系统调制传递函数(MTF)曲线的测量精度。为了提高线扩展函数的测量精度，提出了一种基于几何投影的线扩展函数测试算法。从算法的原理分析入手，通过感兴趣区域(ROI)截取、狭缝确认及投影计算，拟合得到线扩展函数曲线。用中波红外探测器对黑体背景下的狭缝成像来对算法进行验证，与传统横狭缝测线扩展函数的方法进行对比，分析非均匀性噪声对测量结果的影响，最后对算法的误差来源进行了分析。结果表明，本算法提高了线扩展函数的测量精度，影响测量误差的主要因素是成像系统的信噪比。
成像系统 调制传递函数 线扩展函数 几何投影 误差分析 激光与光电子学进展
2011, 48(2): 021101
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
调制传递函数(MTF)是描述光学成像系统信息传递频率特性的一个关键指标。在成像系统满足线性和空间不变性的条件下，对于含有点、狭缝和边缘等不同特征的图像，可以使用相应的方法计算得到成像系统的MTF。采用了倾斜刃边法来计算得到成像系统的MTF，分析了成像器件和算法步骤对计算结果产生的影响，进行了相应的校正，提高了计算结果的准确性。运用MTF补偿(MTFC)技术，分别使用了镜头MTF的设计值、测量值和计算值对实际拍摄得到的图像进行了复原。通过对以上3种复原图进行对比，实验结果证明了MTF计算值的可靠性和用于降质图像复原时的有效性。
图像处理 调制传递函数 倾斜刃边法 边缘扩展函数 线扩展函数
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室， 浙江 杭州 310027
调制传递函数（MTF）被广泛用于定性和定量地描述一个光学成像系统成像本领。事实上有多种不同的方法可以获取成像系统的MTF。提出了一种新型线扩展函数（LSF）拟合模型用于计算MTF。函数模型中的各个参数可以使用非线性最小二乘法来确定。与以前提出的函数模型相比，不论在何种噪声条件下，该函数模型的MTF计算结果总与参考值最为接近。使用该函数模型计算退化图像的MTF，并将其应用于降质图像的复原，实验结果证明了计算值的可靠性和用于图像复原时的有效性。
图像处理 调制传递函数(MTF) 线扩展函数(LSF) 非线性最小二乘拟合 图像复原
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
在阐述了用台阶法测量辐射成像系统扩展函数(SF)的原理基础上.针对该方法所产生的误差情况进行了分析.并对各种因素(如台阶与光轴的夹角、台阶与光轴的距离及台阶厚度等)的影响程度作了详细的对比,获得了测量系统扩展函数实验布局的指导原则.同时指出了在该类测量实验中应注意的问题.
点扩展函数(PSF) 线扩展函数(LSF) 辐射照相 卷积 台阶 Point spread function Line spread function Radiography Convolution Step
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
在辐射照相系统中,X光源的尺寸是一个影响图像清晰度的重要参数.尤其是在使用高能的X光进行辐射照相时,特殊的照相条件使X光源面积对于系统空间分辨率的影响更为突出.针对这一现象,基于台阶照相法测量系统线扩展函数的理论建立了计算模型,模拟了面光源尺寸对于系统空间分辨率的影响,并说明了提高分辨率应采取的措施.
面光源 线扩展函数 照相几何 空间分辨率 Area-source LSF Imaging-dimensions Spatial resolution
