专利名称：一种用于ccd调制传递函数测试的设备及其测试方法
技术领域：
本发明涉及CXD成像质量检测领域，具体涉及一种用于CXD调制传递函数测试的设备及其测试方法。
背景技术：
作为CXD相机的重要组成部分，CXD器件质量的好坏直接影响整个CXD相机成像质量的好坏。人们一般应用MTF来评价CCD器件自身的成像质量，这样不仅有利于评价CCD器件自身，而且有利于评价CXD相机整体的光学成像质量。对于地面上千差万别的不同景物来说，应用光谱分析的手段对CCD成像进行评价更能反映现实景物，研究CCD器件的光学调制传递函数MTF的测试方法具有重要的现实意义。与本发明最为接近的已有技术是公发全2002年公开的中国科学院研究生院硕士 学位论文《CCD光学调制传递函数及检测方法研究》中的39页中提到的显微物镜投影法测量TDICCD的调制传递函数。该测量方法中使用的仪器包括光源、聚光镜、滤光片、毛玻璃、分辨率板、半反半透板、分光棱镜、CCD摄像机、目镜、显微物镜、X向导轨、Y向导轨、工作台、激光干涉仪、微机、CXD驱动器。由于该方法中应用的滤光片只具有一定波段范围且谱段范围较大，无法得到各谱段单色光，使得对于CCD调制传递函数测试中，只应用白光或者个别谱段单色光对CCD调制传递函数进行评价是不客观的，且该方法中得到的谱段范围较大的单色光，对现实世界中千差万别的不同景物通过该CCD后的成像质量无法全面分析评价。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种用于CCD调制传递函数测试的设备及其测试方法，其能够应用白光及各谱段的单色光对CCD调制传递函数进行客观评价。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下—种用于CXD调制传递函数测试的设备，包括卤素灯光源室、单色仪、积分球装置、分划板部、大数值孔径显微物镜装置、CCD三维调整架和待测CCD ;其特征在于，齒素灯光源室通过过渡板用螺钉与单色仪连接，单色仪通过过渡筒与积分球装置连接；分划板部安放在积分球装置的后面，且分划板部中的分划板的中心正对积分球装置中积分球的球心；大数值孔径显微物镜装置中的大数值孔径显微物镜安放在距离分划板50mm处，且分划板的中心在大数值孔径显微物镜的光轴上；通过调整CCD三维调整架使得待测CCD的光敏面位于大数值孔径显微物镜的焦点位置。基于上述用于CCD调制传递函数测试的设备的测试方法，包括如下步骤步骤一、卤素灯光源室中卤钨灯光源发出的光照入单色仪的入射狭缝，经过单色仪的光栅分光后，由单色仪的出射狭缝发出白光或光谱带宽为经过滤光片所得光谱带宽的几分之一至几十分之一的单色光；
步骤二、由步骤一得到的白光或单色光经过积分球入口射入积分球，经积分球进行漫反射后，由积分球的出口发出均匀的白光或均匀的单色光；步骤三、由步骤二得到的均匀的白光或单色光照明分划板，透过分划板后的光，经过分划板后面的数值孔径为I. (Tl. 4的大数值孔径显微物镜将分划板成像到待测CCD的光敏面上；步骤四、根据待测CCD采集到的分划板的图像，利用下面的CCD调制传递函数公式，计算得到CCD调制传递函数；CCD调制传递函数MTF公式如下
权利要求
1.一种用于C⑶调制传递函数测试的设备，包括卤素灯光源室(I)、单色仪(2)、积分球装置(3)、分划板部(4)、大数值孔径显微物镜装置(5)、CXD三维调整架(6)和待测CXD (7);其特征在干，卤素灯光源室(I)通过过渡板用螺钉与单色仪(2)连接，单色仪(2)通过过渡筒与积分球装置(3)连接；分划板部(4)安放在积分球装置(3)的后面，且分划板部(4)中的分划板(4-2)的中心正对积分球装置(3)中积分球(3-2)的球心；大数值孔径显微物镜装置(5 )中的大数值孔径显微物镜(5-3 )安放在距离分划板(4-2 ) 50mm处，且分划板(4-2 )的中心在大数值孔径显微物镜(5-3)的光轴上；通过调整CXD三维调整架(6)使得待测CXD(7)的光敏面位于大数值孔径显微物镜(5-3)的焦点位置。
2.基于权利要求I所述用于CCD调制传递函数测试的设备的测试方法，其特征在于，该方法包括如下步骤 步骤一、卤素灯光源室(I)中卤钨灯光源(1-1)发出的光照入单色仪(2)的入射狭縫，经过单色仪(2)的光栅分光后，由单色仪(2)的出射狭缝发出白光或窄波段范围的単色光；步骤ニ、由步骤一得到的白光或単色光经过积分球入口射入积分球(3-1)，经积分球(3-2)进行漫反射后，由积分球(3-2)的出口发出均匀的白光或均匀的単色光；· 步骤三、由步骤ニ得到的均匀的白光或単色光照明分划板(4-2)，透过分划板(4-2)后的光，经过分划板(4-2)后面的大数值孔径显微物镜(5-3)将分划板(4-2)成像到待测CXD(7)的光敏面上； 步骤四、根据待测CCD (7)采集到的分划板(4-2)的图像，利用下面的CCD调制传递函数公式，计算得到CCD调制传递函数；CCD调制传递函数MTF公式如下 其中，n为CCD极大值输出像元个数，m为CCD极小值输出像元个数；I1■为输出信号中的空间的极大值输出的平均值，V—为输出信号中的空间的极小值输出的平均值。
3.如权利要求2所述的测试方法，其特征在于，步骤一所述的窄波段范围的単色光是光谱带宽为经过滤光片所得光谱带宽的几分之一至几十分之一的単色光。
4.如权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述大数值孔径显微物镜(5-3)为数值孔径为I. (Tl. 4的显微物镜。
全文摘要
一种用于CCD调制传递函数测试的设备及其测试方法涉及CCD成像质量检测领域，该设备包括卤素灯光源室、单色仪、积分球装置、分划板部、大数值孔径显微物镜装置、CCD三维调整架和待测CCD。本发明利用单色仪与积分球输出均匀的单色光，并经过大数值孔径显微物镜成像，将特定空间频率的分划板成像到CCD成像电子学系统的光敏面上，根据图像采集得到的黑白条纹的数码值进而计算出CCD调制传递函数。本发明使用白光及各谱段单色光对CCD调制传递函数进行评价，能够对不同景物通过CCD后的成像质量进行全面分析评价；利用步进电机对分划板及CCD进行多维调节，减轻了CCD调制传递函数测试的工作量；结构紧凑，操作方便简单。
文档编号G01M11/02GK102735429SQ20121019467
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者万志, 任建伟, 刘则洵, 孙景旭, 李宪圣, 李葆勇, 李豫东 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所