旦2021033MTF的测量 光学信息处理 第1节 非相干成像系统的MTF可以借助于输入平面 第2节上的余弦光栅来测量 3节余弦光栅的光强分布为i(x)=1+c0(2mp0x)(1 4节设系统的输出为o(x)=1+mc0s2px+q)(2) 第5节式中反差度即调制度m可如下测出 第6节 o(x)mx-o(x) 第7节 0(X +0(X max min 第8节「在频域中,输入函数可表为 第9节 I(p)=8(p)+8(p-p)/2+8(p+p)2(4 输出信号可写作o(p)=I(p)OTF(p) OTF(O)8(p)+ OTF(P)8(p-Po)/2 +OTF(-p0)8(p+p/2 第章通常的归一化手续规定OTF0)=1
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第8节 第9节 第3章 2021/2/19 光学信息处理 11 3.3 MTF的测量 非相干成像系统的MTF可以借助于输入平面 上的余弦光栅来测量. 余弦光栅的光强分布为 i (x) = 1 + cos(2po x) (1) 设系统的输出为 o (x) = 1 + m cos(2po x + ) (2) 式中反差度即调制度m可如下测出 在频域中，输入函数可表为 I(p) = (p) + (p - po )/2 + (p + po )/2 (4) 输出信号可写作 o (p) = I(p) OTF(p) = OTF(0) (p) + OTF(po ) (p - po )/2 + OTF(-po ) (p + po )/2 通常的归一化手续规定 OTF(0) =1 max min max min o(x) o(x) o(x) o(x) m + − =
目录2021219 光学信息处理 第1节0()=6(P)+OTF(P)S(p-P)2 第2节 otF()8(p+ pon2 第8节由于OTF是自相关函数,具有对称性,所以有 第4节 OTFGP =OTF(p MTF(P) exp(io) 第5节 0(p)=8(p)+MTF(po)exp(f)6(p-p0)+8(p+p)/2 6节上式的傅里叶逆变换为 第7节 0(x)=1+ MTF(Pcos(2np,x+p) 第节将上式与0()2=1+mco2xPnx+9)相比 第9节得到 MTF(PO) m 而PTF则为φ=φ 空间频率为p。的调制传递函数MTF通过m 测得.为了获得完整的调制传递函数曲线,应对 3章不同频率p的余弦光栅重复上述测量过程 12
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第8节 第9节 第3章 2021/2/19 光学信息处理 12 o (p) = (p) + OTF(po ) (p - po )/2 + OTF(-po ) (p + po )/2 由于OTF是自相关函数，具有对称性，所以有 OTF(-po ) = OTF(po ) = MTF (po ) exp(i) o (p) = (p)+MTF(po )exp(i)[(p-po )+(p+po )]/2 上式的傅里叶逆变换为 o (x) = 1 + MTF (po )cos(2po x + ) 将上式与 o (x) = 1 + m cos(2po x + ) 相比， 得到 MTF (po ) = m 而 PTF 则为 = 空间频率为p。的调制传递函数MTF 通过m 测得．为了获得完整的调制传递函数曲线，应对 不同频率 p 的余弦光栅重复上述测量过程．
目录2021219 34非相千空间滤波 光学信息处理 第1节 第2节 在相干光学信息处理系统(4系统)中,当我们 把相干光源(激光换成非相干光源(钨丝灯),傅里 3节」叶平面上的傅里叶变换图像就消失了,这一情形 第4节与杨氏干涉仪类似.这是否意味着我们不能实现 第5节空间滤波?答案是否定的。 第6节 设想在傅氏平面上设置一小窗口滤波器H(u) 系统的CTF=H(u),而OTF则是CTF的自相关 第7节 第8节 H() MTF(EY CTF(u) 第9节 4 a+ b b (A) b 第3拿图3滤波平面上的实窗口函数生成的CTF及OTF
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第8节 第9节 第3章 2021/2/19 光学信息处理 13 3.4 非相干空间滤波 在相干光学信息处理系统(4f系统)中，当我们 把相干光源(激光)换成非相干光源(钨丝灯)，傅里 叶平面上的傅里叶变换图像就消失了，这一情形 与杨氏干涉仪类似．这是否意味着我们不能实现 空间滤波? 答案是否定的。 设想在傅氏平面上设置一小窗口滤波器H(u)， 系统的CTF=H(u)，而OTF则是CTF的自相关. 图3.3 滤波平面上的实窗口函数生成的CTF及OTF
H(z) MTFCE) CTF(u) (A) b Cc) CTF是高通滤波器, 从u=a到u=a+b 但MTF仍是低通滤波器,从u=-b到u=b与a无关 由一组无规则分布的小孔构成的孔径的作用相当 于低通滤波器.这样一个滤波器的截止频率可以由针 孔的直径导出,相当于b 如果用照相机去拍摄一个场景,该滤波器可以直 接加在镜头上,拍得的照片中即不包含高频分量.日 常生活的经验告诉我们:当我们缩小照相机的光圈时 拍得的照片的分辨率(也就是“解析度”)下降,但景 深加大
CTF是高通滤波器， 从 u =a 到 u = a+b， 但MTF仍是低通滤波器，从u = -b 到 u = b 与a无关 由一组无规则分布的小孔构成的孔径的作用相当 于低通滤波器．这样一个滤波器的截止频率可以由针 孔的直径导出，相当于 b． 如果用照相机去拍摄一个场景，该滤波器可以直 接加在镜头上，拍得的照片中即不包含高频分量．日 常生活的经验告诉我们：当我们缩小照相机的光圈时， 拍得的照片的分辨率(也就是“解析度”)下降，但景 深加大．
目录20 211非相干 Vander lugt相关器 光学信息处理 第1节 2节 Lohmann指出,Ⅴ ander lugt相关器也能用在 第3节 非相干光的情形.相干Ⅴ ander lugt相关器的输出 第4节 中,相关项为(参见节43(14)式) 5(6n)=』「2f(x)gx-b) y-nl dxdy 第6节强度分布为 第7节 I c(5, n)12= oo f(x,y)glx-(5-b),y-nl dxdy 12 第8节 第9节 当输入物体用非相干光时,相关项的强度分布为 I c(5, m)12=[o f(x, y)121glx-(5-b),y-nl12 dxdy 即f2和g2的相关.因而当f与g全同时相关峰出 现在(b,0)处,也就是相干光处理器的相关峰位置 第3章 15
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第8节 第9节 第3章 2021/2/19 光学信息处理 15 非相干Vander Lugt 相关器 Lohmann指出，Vander Lugt 相关器也能用在 非相干光的情形．相干Vander Lugt 相关器的输出 中，相关项为（参见节4.3(14)式） c(,) = ∞ -∞ f(x,y) g[x-(-b),y-] dxdy 强度分布为 | c(,) | 2 = | ∞ -∞ f(x,y) g[x-(-b),y-] dxdy | 2 当输入物体用非相干光时，相关项的强度分布为 | c(,) | 2 = ∞ -∞ | f(x,y) | 2 | g[x-(-b),y-] | 2 dxdy 即|f| 2 和|g| 2 的相关．因而当f 与g 全同时相关峰出 现在(b,0)处，也就是相干光处理器的相关峰位置．