隨著近代光學(xué)理論的發(fā)展我們知道光學(xué)系統(tǒng)在某種意義上可以被看作一個(gè)頻率空間濾波器,這就意味著我們可以利用物與像之間的頻譜之比對(duì)系統(tǒng)的成像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),而這個(gè)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)不同的空間頻率的傳遞性能稱為光學(xué)傳遞函數(shù)。光學(xué)傳遞函數(shù)中的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)是判斷鏡頭等光學(xué)元件成像質(zhì)量的主要依據(jù),這種新的評(píng)價(jià)方法不但得到了攝影愛(ài)好者的推崇,在光學(xué)工程測(cè)量及工業(yè)加工等眾多領(lǐng)域都有極為廣泛的推廣與應(yīng)用。MTF值和對(duì)焦位置密切相關(guān),考慮到儀器誤差和實(shí)驗(yàn)誤差,很難通過(guò)理論求解得到最佳的對(duì)焦位置;而僅通過(guò)人為手動(dòng)調(diào)整對(duì)焦位置受到人為主觀因素和操作者水平的影響較大。近些年來(lái),隨著人工智能的興起,在優(yōu)化方面提出一些不同于傳統(tǒng)優(yōu)化的基于人工智能的優(yōu)化方法。其中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)因其有良好的非線性,被越來(lái)越多的用于函數(shù)逼近和模擬黑箱模型�；谏鲜隼碚�,本文開(kāi)展了以下工作:(1)論述了MTF值的物理意義和測(cè)量方法,并基于此搭建了MTF光學(xué)測(cè)試系統(tǒng)裝置及平臺(tái);探索了影響MTF值的關(guān)鍵因素。(2)提出了基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的MTF值優(yōu)化算法,得到了最佳對(duì)焦位置,比較了基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法和人為調(diào)整得到的最佳對(duì)焦位置和MTF值,并對(duì)其進(jìn)行了分析。(3)提出了基于支持向量機(jī)的MTF值優(yōu)化算法,得到了最佳對(duì)焦位置,比較了基于支持向量機(jī)和人為調(diào)整得到的最佳對(duì)焦位置和MTF值,并對(duì)其進(jìn)行了分析。得到了以下結(jié)論:(1)MTF值可用于評(píng)價(jià)光學(xué)元件成像質(zhì)量,且隨著采集位置向最佳像點(diǎn)逼近,待測(cè)系統(tǒng)的MTF值逐漸增大,隨著CMOS相機(jī)采集距離繼續(xù)增大,待測(cè)系統(tǒng)的MTF值逐漸減小。(2)通過(guò)基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的MTF值較人為優(yōu)化得到的MTF值增加,小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化得到的CMOS位置更加接近于最佳CMOS位置。(3)基于SVM方法優(yōu)化的MTF值較人為優(yōu)化得到的MTF值增加,基于SVM方法得到的CMOS位置更加接近于最佳CMOS位置。
【學(xué)位單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH74;TP18
【部分圖文】：

MTF 測(cè)量系統(tǒng)都是根據(jù)傳遞函數(shù)的定義論是優(yōu)化光學(xué)傳遞函數(shù)測(cè)量結(jié)果的基礎(chǔ)。本F，LSF，ELF 和 MTF 的關(guān)系出發(fā)，對(duì)測(cè)量討論。為后面搭建本實(shí)驗(yàn)的測(cè)試系統(tǒng)以及對(duì)型現(xiàn)一些特定物理量傳遞的轉(zhuǎn)換器稱為系統(tǒng)。個(gè)系統(tǒng)始端的輸入與末端的輸出之間的聯(lián)系入與輸出之間的確立起來(lái)某種特殊的對(duì)應(yīng)關(guān)的物理量是電壓、電流，功率等，這些都是中，輸入和輸出的物理量則是光強(qiáng)度(非相相干成像)等等，這些物理量是關(guān)于空間坐標(biāo)1 1 1g ( x , y)2 2 2g ( x , y

) ( , ) exp ( ,)x y x y x yOTF f f m f f jφ f f = ,)x yf f 是 OTF 的模，被稱為調(diào)制傳遞函數(shù) MTF ( f )， ( ,x φ f 相位傳遞函數(shù) PTF ( f)[30]。上述推理過(guò)程如圖 2.2 所示。f ( x , y )h ( x , y)g ( x , y)F .T F .T

圖 2.3 幾種不同光學(xué)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的的 MTF-空間頻率曲線圖3 中我們可以觀察得出 C 曲線所代表的光學(xué)系統(tǒng)的整體性能要因?yàn)樵?0~f2范圍內(nèi)空間頻率相同時(shí) C 曲線對(duì)應(yīng) MTF 值比曲線，并且在極限分辨率下曲線 C 與坐標(biāo)軸所圍成的面積最大說(shuō)明于 A 曲線和 B 曲線所代表的光學(xué)系統(tǒng)則要區(qū)分兩個(gè)不同空間范內(nèi) A 曲線所代表的光學(xué)系統(tǒng)在空間頻率相同時(shí) MTF 值大于 B ，當(dāng)空間頻率處于 f1~f3范圍內(nèi)時(shí)在相同的空間頻率下 B 系統(tǒng)著空間頻率的增高在 f2~極限分辨率之間 B 曲線所代表的光學(xué) C 系統(tǒng)。如果只針對(duì)系統(tǒng)分辨來(lái)分析 A 與 C 對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)，而 B 系統(tǒng)是這三個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中對(duì)物體成像質(zhì)量最好的，這顯表的光學(xué)系統(tǒng)的分辨率高于 C 系統(tǒng)的，如果按照極限分辨率評(píng)成像質(zhì)量 B 光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)于 C 光學(xué)系統(tǒng)。由以上分析我們得知對(duì)個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)不夠全面與客觀，甚至在一定條件下可能會(huì)光學(xué)系統(tǒng)的 MTF 來(lái)評(píng)價(jià)像質(zhì)則彌補(bǔ)了這種不足，它是針對(duì)不

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李俊霖;郭永飛;李靜秋;蘭太吉;;遙感相機(jī)電子學(xué)非線性對(duì)調(diào)制傳遞函數(shù)的影響及其判別[J];光學(xué)精密工程;2015年11期

2 李旭陽(yáng);易紅偉;齊浩程;;多光譜遙感相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];光子學(xué)報(bào);2015年03期

3 譚家海;屈有山;張志軍;于婭立;周江;;有限共軛光學(xué)系統(tǒng)傳遞函數(shù)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)試;2014年01期

4 董建婷;陳偉;史漫麗;;基于刃邊法的MTF實(shí)時(shí)測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2013年02期

5 周建華;嚴(yán)高師;;透鏡的光學(xué)傳遞函數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[J];實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù);2012年06期

6 劉亮;李顯彬;姜小光;吳瑋;張寶軍;楊典華;;刃邊法的MTF評(píng)價(jià)精度分析[J];中國(guó)科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào);2012年06期

7 王德江;董斌;李文明;金燦強(qiáng);;TDI CCD電荷轉(zhuǎn)移對(duì)遙感相機(jī)成像質(zhì)量的影響[J];光學(xué)精密工程;2011年10期

8 姚大杰;劉志健;;基于MTF值的光柵圖像清晰程度判別[J];現(xiàn)代顯示;2011年06期

9 李鐵成;陶小平;馮華君;徐之海;;基于傾斜刃邊法的調(diào)制傳遞函數(shù)計(jì)算及圖像復(fù)原[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2010年10期

10 董濤;董慧穎;;基于大氣調(diào)制傳遞函數(shù)的天氣退化圖像復(fù)原方法研究[J];沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)報(bào);2006年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 李曉英;于冬;;透鏡調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)量中的對(duì)焦問(wèn)題研究[A];2004全國(guó)測(cè)控、計(jì)量與儀器儀表學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 吳青;基于優(yōu)化理論的支持向量機(jī)學(xué)習(xí)算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

2 李洋;小波過(guò)程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論及其應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

3 田英杰;支持向量回歸機(jī)及其應(yīng)用研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

4 馬衛(wèi)紅;基于圖像分析的光學(xué)傳遞函數(shù)測(cè)試技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳燕芹;基于圖像處理的調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試方法研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2016年

2 李海強(qiáng);雙層結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)控制算法設(shè)計(jì)與理論分析[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

3 姚大杰;MTF測(cè)量方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

4 相春昌;CCD相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的測(cè)量[D];蘇州大學(xué);2011年

5 陳珊珊;基于CCD的MTF系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及誤差分析[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

6 何煜濤;透鏡光學(xué)傳遞函數(shù)的測(cè)量[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

7 張亮君;視頻式光學(xué)傳遞函數(shù)測(cè)量?jī)x[D];蘇州大學(xué);2010年

8 于謙;光學(xué)檢查鏡頭的MTF測(cè)試方法研究[D];浙江大學(xué);2010年

9 郭曉兵;基于圖像處理的MTF測(cè)試系統(tǒng)研究[D];南京理工大學(xué);2009年

10 陳圓圓;透鏡測(cè)量?jī)x的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及MTF算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2828257