RU2177163C2 - Способ комплексной оценки параметров преобразователей изображения и устройство для его реализации - Google Patents
Способ комплексной оценки параметров преобразователей изображения и устройство для его реализации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2177163C2 RU2177163C2 RU99103089A RU99103089A RU2177163C2 RU 2177163 C2 RU2177163 C2 RU 2177163C2 RU 99103089 A RU99103089 A RU 99103089A RU 99103089 A RU99103089 A RU 99103089A RU 2177163 C2 RU2177163 C2 RU 2177163C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parameters
- image
- reference image
- fourier
- raster
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для комплексного исследования параметров преобразователей изображения. Сущность изобретения: использование оптической обратной связи при формировании оптического эталонного изображения синусоидальной решетки и его когерентного преобразования в Фурье-образ. При этом формирование эталонного изображения с изменяющимися параметрами и анализ функции передачи модуляции по его Фурье-образу осуществляются аналитически, программно-аппаратными средствами компьютера. По обратному Фурье-преобразованию восстанавливают изображение и его параметры, сравнивают восстановленные параметры с заданными, и при их отличии методами последовательного приближения задают новые параметры для исходного эталонного изображения до тех пор, пока задаваемые и восстанавливаемые параметры изображений полностью совпадут. Эталонное изображение, описываемое аналитически, формируют в круговой апертуре с вращающимся вокруг ее оси движущимся растром с варьируемыми круговой частотой, скоростью перемещения, пространственной частотой, контрастом, спектром и интенсивностью излучения, при этом вращение и (или) перемещение синусоидальной решетки может осуществляться дискретно или непрерывно во времени. Технический результат: расширение функциональных возможностей, повышение точности измеряемых параметров преобразователей изображений и автоматизация процессов измерения. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области оптической обработки информации и предназначено для комплексного исследования параметров преобразователей изображения и оптико-электронных элементов информационных и вычислительных систем.
Известен способ [1] измерения динамических параметров по спаду пространственной функции передачи модуляции (ФПМ) при периодическом вращении изображения края сектора радиальной миры по фоточувствительной части преобразователя изображения (ПИ). Его недостатком является необходимость численного дифференцирования с целью дальнейшего дискретного преобразования Фурье-сигнала по фотоотклику ПИ. При этом такие вычисления дают лишь приближенную оценку параметров ПИ.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ [2] измерения динамических характеристик ПИ в частотной плоскости когерентно-оптического спектроанализатора при воспроизведении ПИ изображения движущейся решетки с изменяющимися пространственной частотой и скоростью перемещения. Параметры ПИ измеряются с помощью ФПМ, при этом вводится понятие параметра
где I1(V) и I1(O) - интенсивности первого порядка дифракции соответственно, при скорости V ≠ 0 перемещения решетки и при неподвижной решетке (V = 0).
где I1(V) и I1(O) - интенсивности первого порядка дифракции соответственно, при скорости V ≠ 0 перемещения решетки и при неподвижной решетке (V = 0).
Основными недостатками первого и второго способов являются следующие. Во-первых, возникают существенные погрешности в ФПМ, обусловленные одномерным в пространстве движением решетки или вращением края сектора радиальной миры и нестационарными процессами, происходящими в ПИ. Такие процессы обусловлены релаксационностью фотоотклика, и соответствующие им погрешности невозможно выделить из ФПМ Фурье-спектра. Во-вторых, Фурье-спектр, являясь интегральной характеристикой, в том числе и по площади преобразуемого изображения, не позволяет определить погрешности, вносимые пространственными неоднородностями и дефектами и связанным с ними различием в пространственно распределенных параметрах ПИ, а также их пространственное расположение и количественное влияние. Следовательно, анализ таких Фурье-спектров не может дать однозначной оценки исследуемых параметров ПИ. Кроме того, автоматизация оценки параметров ПИ этими способами ограничена, поскольку формирование эталонного изображения решетки и измерение ее Фурье-спектра осуществляется без обратной связи между этими процессами и требует постоянного участия оператора.
Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение точности измеряемых параметров преобразователей изображений и автоматизация процессов измерения.
Это достигается при когерентном преобразовании ПИ эталонного изображения синусоидальной решетки с изменяющимися непрерывно или дискретно круговой частотой, скоростью перемещения, пространственной частотой, контрастом, спектром и интенсивностью излучения, благодаря тому, что эталонное изображение описывают аналитически и преобразуют его в круговой апертуре с вращающимся вокруг ее оси движущимся растром, при этом формирование движущегося и вращающегося растра с изменяющимися параметрами посредством цветной электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), считывание Фурье-спектра видеокамерой с последующим вычислением функции передачи модуляции, восстановление изображения исходного движущегося растра и его анализ осуществляются компьютером по цепи оптической обратной связи. При этом параметры восстановленного изображения сравнивают с параметрами заданного эталонного изображения и при их отличии методами последовательного приближения задают новые параметры для исходного эталонного изображения до полного совпадения заданных и восстановленных параметров изображений.
Способ и устройство для его реализации поясняются фиг. 1-3.
На фиг. 1 изображена схема преобразования эталонного изображения движущейся и вращающейся синусоидальной решетки в Фурье-спектр: 1 - плоскость XOY, в которой формируется растр размером lxxly с перемещающимся со скоростью V и вращающимся с круговой частотой ω эталонным изображением периодической решетки с пространственной частотой (a - ширина темной и светлой полос); 2 - диафрагма с круговой апертурой радиусом R; 3 - объектив, при этом f - расстояние от входного зрачка до плоскости XOY эталонного изображения решетки, f' - расстояние от выходного зрачка до плоскости X'O'Y', где проецируется изображение решетки, 4 - светоделительная поляризационная призма, 5 - преобразователь изображения толщиной d с входной плоскостью X'O'Y', в которой проецируется и фокусируется эталонное изображение и с выходной плоскостью X''O''Y'' (плоскость преобразуемого изображения), 6 - анализатор, 7 - Фурье-линза, 8 - частотная Фурье-плоскость X*O*Y* c изображением Фурье-спектра, соответствующего преобразованному в плоскости X''О''Y''' изображению решетки (дифракционные порядки Фурье-спектра расположены в линию, ортогональную директору эталонного изображения решетки). Центры круговой апертуры 2, объектива 3 и Фурье-линзы 7 лежат на оптической оси OO*. Если увеличение (уменьшение) объектива 3 равно β, то размеры решетки в плоскости X''O''Y''' (X'O'Y'), круговая частота и скорость перемещения изображения равны, соответственно: и при этом в Фурье-плоскости X*O*Y* - ω* = ω″ = ω′ = ω при любой ФПМ, отличной от нуля, а скорость V*, обусловленная динамическими параметрами ПИ 5, вырождается в перераспределение интенсивности в максимумах дифракционного Фурье-спектра [3].
На фиг. 2 показана эпюра изменения фазы вдоль оси O'X' (соответственно, вдоль оси O''X''), описываемая гармоническим законом, где T' = T'' - период повторения одинаковых значений фазы, Фmin, Фmax и Фi - соответственно, минимальное, максимальное и среднее значения фазы.
На фиг. 3 представлена схема устройства, реализующего заявленный способ, на которой изображено: 1 - устройство формирования эталонного изображения, выполненное на основе цветной ЭЛТ с экраном 2, расположенным в плоскости XOY (фиг. 1), 3 - объектив, 4 - светоделительная поляризационная призма, 5 - источник когерентного считывающего излучения λ с интенсивностью I0(λ), 6 - расширитель лазерного луча, состоящий из короткофокусной и длиннофокусной коллимирующей линз и фильтра пространственных частот, 7 - преобразователь изображения, 8 и 13 - соответственно, первый и второй светофильтры, 9 - анализатор, 10 - Фурье-линза, 11 - частотная Фурье-плоскость, 12 и 14 - соответственно, первое и второе фоторегистрирующие устройства, выполненные на основе цифровых видеокамер, 15 - компьютер, 16 - эталонное изображение растра. Элементы 1 - 4 образуют канал записи, 4-6 и 8- 112- канал считывания, 4, 13 и 14 - канал контроля. Геометрический центр экрана 2 и оптическая ось первого фоторегистрирующего устройства 12 расположены на оптической оси, образованной объективом 3 и Фурье-линзой 10 (ось OO* на фиг. 1). Излучение когерентного источника 5 распространяется по оптической оси, образованной расширителем 6 и Фурье-линзой 10, которая совмещена с осью OO* посредством светоделительной призмы 4. Оптическая ось второго фоторегистрирующего устройства расположена на отраженной светоделительной призмой оптической оси.
Сущность способа состоит в следующем.
Положим, что растр l размером lxxly с изображением бесконечно повторяющихся lx = ∞ по оси OX светлых и темных полос равной а толщины и периодом T= 2a (фиг. 1) неподвижен или движется в направлении оси OX равномерно со скоростью V без вращения ω = 0, т.е. директор решетки всегда ортогонален оси OX. Изображение растра, выделенное круговой апертурой 2 радиусом R ≤ ly, lx, и спроецированное и сфокусированное объективом 3 на ПИ 5 (входную плоскость X'O'Y'), преобразуется в идентичное исходному изображение в выходной X''O''Y''' плоскости ПИ 5. Преобразованное изображение, взаимодействуя с распределенными параметрами и компонентами ПИ, вызывает для считывающей монохроматической плоской волны λ интенсивностью I0(λ) на выходе ПИ задержку по фазе, которая описывается гармоническом законом, формируя т.н. пространственную синусоидальную решетку (фиг. 2). Если ввести параметр то закон изменения фазы вдоль оси O''X'' запишется [4]:
Для плоской монохроматической волны λ распределение амплитуды в плоскости X'O'Y' ПИ 5 имеет вид: U0(x′,y′) = Aexp(-iΔA), где A - комплексное число, ΔФ - набег фазы,
После прохождения плоской волной λ ПИ с учетом (2) распределение амплитуды волны имеет вид:
Если положить, что тогда:
С помощью светоделительной поляризационной призмы 4 и анализатора 6 фазовая модуляция, обусловленная электрооптическими эффектами в ПИ 5, преобразуется в амплитудную модуляцию. Фурье-линза 7 фокусирует дифракционные порядки Фурье-спектра в частотной плоскости 8. В соответствии с [3] и учитывая, что распределение интенсивности в Фурье-плоскости X*O*Y* (фиг. 1) будет иметь вид:
где f'' - фокусное расстояние Фурье-линзы, Jn - функция Бесселя первого рода n-го порядка. Из (5) следует, что как при стационарном положении изображения периодической решетки 1 в плоскости XOY, так и при ее движении в любом направлении в плоскости XOY при неизменном ω = 0 положении директора решетки в плоскости X*O*Y* будет распределение интенсивности, описываемое как Фурье-образ от синусоидальной фазовой решетки (фиг. 2), при этом максимумы интенсивности (порядки в Фурье-спектре) всегда расположены ортогонально директору решетки 1 (вдоль оси O*X*) с расстоянием между соседними .
Для плоской монохроматической волны λ распределение амплитуды в плоскости X'O'Y' ПИ 5 имеет вид: U0(x′,y′) = Aexp(-iΔA), где A - комплексное число, ΔФ - набег фазы,
После прохождения плоской волной λ ПИ с учетом (2) распределение амплитуды волны имеет вид:
Если положить, что тогда:
С помощью светоделительной поляризационной призмы 4 и анализатора 6 фазовая модуляция, обусловленная электрооптическими эффектами в ПИ 5, преобразуется в амплитудную модуляцию. Фурье-линза 7 фокусирует дифракционные порядки Фурье-спектра в частотной плоскости 8. В соответствии с [3] и учитывая, что распределение интенсивности в Фурье-плоскости X*O*Y* (фиг. 1) будет иметь вид:
где f'' - фокусное расстояние Фурье-линзы, Jn - функция Бесселя первого рода n-го порядка. Из (5) следует, что как при стационарном положении изображения периодической решетки 1 в плоскости XOY, так и при ее движении в любом направлении в плоскости XOY при неизменном ω = 0 положении директора решетки в плоскости X*O*Y* будет распределение интенсивности, описываемое как Фурье-образ от синусоидальной фазовой решетки (фиг. 2), при этом максимумы интенсивности (порядки в Фурье-спектре) всегда расположены ортогонально директору решетки 1 (вдоль оси O*X*) с расстоянием между соседними .
Площадь преобразованного ПИ изображения решетки в плоскости X''O''Y'', а также любое перемещение растра 1 параллельно его директору с разной скоростью V будут обуславливать соответствующие перераспределения интенсивности в Фурье-спектре (в максимумах различных порядков). При разной скорости перемещения растра 1 будет изменяться фотоотклик ПИ и, соответственно, ФПМ по преобразованному изображению решетки, обусловленная техническими параметрами ПИ (чувствительность, быстродействие, разрешающая способность и др.). Поскольку растр 1 ограничен диафрагмой 2 с постоянной круговой апертурой площадью π•R2, то только динамические V'' и частотные ν″ = 1/T″ параметры ПИ будут определять соответствующее перераспределение интенсивности в Фурье-спектре. При этом погрешности, вносимые нестационарностью процессов преобразования изображения, могут оказывать существенное влияние на оценку параметров ПИ при одномерном движении решетки. В этом случае также невозможно определение пространственного расположения дефектов и неоднородностей и их количественное влияние на параметры ПИ.
При вращении (ω ≠ 0) дискретно или непрерывно вокруг оптической оси OO* в плоскости XOY изображения решетки 1 (с параметрами, соответствующими передаточным техническим параметрам ПИ 5) и при вращении, соответственно, преобразованного в плоскости X''О''Y'' (ФПМ≠0) изображения решетки, или при ее повороте на определенный угол γ дифракционная картина 8 в плоскости X*O*Y* также будет вращаться (ω* = ω″ = ω) или поворачиваться на определенный угол γ* = γ″ = γ. За один полный поворот γ = 360° растра вокруг оси OO* направление движения изображения решетки опишет круг, а дифракционные порядки в Фурье-спектре 8 опишут окружности с радиусами где k = 1,2,3...∞ - дифракционные порядки. При этом вращающийся радиус-вектор дифракционных окружностей всегда будет ортогонален директору растра.
Если измерять, например, интенсивность дифракционного максимума первого порядка k=1 при изменении круговой частоты ω = var вращения изображения решетки и постоянной скорости V = const перемещения полос, то параметр, характеризующий время записи изображения (быстродействие ПИ), определяется: где I1(ω) и I1(0) - интенсивности первого порядка дифракции при постоянной скорости V = const перемещения, соответственно, при изменении круговой частоты ω ≠ 0 и при ω = 0. При этом, варьируя угловой частотой вращения ω и скоростью перемещения V, и с учетом (1) равенство параметров m(V) = m(ω) будет определять точное значение быстродействия ПИ, а разница |m(V)-m(ω)| - вклад (погрешность), вносимый нестационарностью процессов преобразования изображения.
Аналогично вышеизложенному можно ввести параметр m(γ), характеризующий пространственную однородность, наличие дефектов и их количество в объеме ПИ: где I1(γ) и I1(γ0) - интенсивности первого порядка дифракции при постоянной скорости V = const перемещения, соответственно, при повороте решетки на угол γ ≠ 0 вокруг оси OO* и в первоначальном положении γ0 = 0. Если при различных углах γ поворота решетки параметр m(γ) не изменяется, то ПИ пространственно однороден. При этом если I1(γ0) имеет наибольшее значение и m(γ) = 1, то ПИ имеет высшее качество.
Наиболее популярной характеристикой при когерентно-оптической оценке параметров ПИ служит дифракционная эффективность где I1 и I2 - соответственно, интенсивность первого и второго порядков дифракции. Следовательно, при вращении решетки дифракционная эффективность будет иметь вид: где I1(ω) и I2(ω) - интенсивности, соответственно, первого и второго порядка дифракции при круговой частоте ω, а при перемещении - где I1V) и I2(V) - интенсивности, соответственно, первого и второго порядка дифракции при скорости перемещения V.
Таким образом, сравнительный анализ параметров m(ω) , m(γ) , m(V) и η, η(ω), η(γ), η(V) позволяет однозначно и с высокой точностью оценить как динамические параметры ПИ, так и влияние пространственной
неоднородности ПИ. Более того, дискретизация во времени вращения растра и движения синусоидальной решетки позволяет определить различия в пространственно распределенных параметрах ПИ, а также наличие неоднородностей и дефектов и степень их влияния на параметры преобразованных изображений. Анализ η(ω) при постоянных и определенных значениях скорости V и круговой частоте ω вращения решетки приводит к параметру m(η), определяющему степень влияния пространственной неоднородности и дефектов на преобразованное изображение где ηmax и ηmin - соответственно, максимальное и минимальное значение дифракционной эффективности. Более того, варьируя пространственную частоту ν синусоидальной решетки и параметры m(γ) или m(ω), можно также однозначно определить и расположения пространственных неоднородностей.
неоднородности ПИ. Более того, дискретизация во времени вращения растра и движения синусоидальной решетки позволяет определить различия в пространственно распределенных параметрах ПИ, а также наличие неоднородностей и дефектов и степень их влияния на параметры преобразованных изображений. Анализ η(ω) при постоянных и определенных значениях скорости V и круговой частоте ω вращения решетки приводит к параметру m(η), определяющему степень влияния пространственной неоднородности и дефектов на преобразованное изображение где ηmax и ηmin - соответственно, максимальное и минимальное значение дифракционной эффективности. Более того, варьируя пространственную частоту ν синусоидальной решетки и параметры m(γ) или m(ω), можно также однозначно определить и расположения пространственных неоднородностей.
Аналогичные вышеуказанным оценки параметров ПИ можно получить при варьировании контраста эталонного изображения, его спектра и интенсивности излучения.
Существенным отличительным признаком предлагаемого способа комплексной оценки параметров ПИ является использование оптической обратной связи, позволяющей аналитически описать эталонное изображение синусоидальной решетки и сформировать его в круговой апертуре с вращающимся вокруг ее оси растром с изменяющимися параметрами (круговой частотой, скоростью перемещения, пространственной частотой, контрастом, спектром и интенсивностью излучения), по преобразованному Фурье-образу эталонного изображения синусоидальной решетки с заданными параметрами осуществить обратное Фурье преобразование и восстановить изображение и его параметры, сравнить восстановленные параметры с заданными и при их отличии методами последовательного приближения задать новые параметры для исходного эталонного изображения до полного совпадения заданных и восстановленных параметров изображений. Совпадающие заданные и восстановленные параметры и будут характеризовать истинные параметры преобразователей изображения.
Описанный отличительный признак является новым, поскольку не использовался в известных способах оценки параметров ПИ, и существенным, поскольку обеспечивает решение поставленной задачи.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является когерентно-оптический спектроанализатор изображений [5], осуществляющий оценку параметров ПИ по Фурье-образу преобразованных тест-изображений. Его основным недостатком является невозможность формирования аналитически описанного эталонного изображения синусоидальной решетки. Другие его недостатки обусловлены способом [2], основанным на одномерном движении решетки.
Заявляемый способ реализуется с помощью устройства (фиг. 3), содержащего канал записи, включающий устройство формирования эталонного изображения, входной объектив и светоделительную поляризационную призму, канал считывания, включающий источник когерентного излучения, расширитель, светоделительную поляризационную призму, первый светофильтр, анализатор, Фурье-линзу и первое фоторегистрирующее устройство, преобразователь изображения, оптически связанный по входу каналами записи и считывания со светоделительной поляризационной призмой и по выходу - каналом считывания с первым светофильтром, канал контроля, включающий второй светофильтр и второе фоторегистрирующее устройство, и оптически связанный со светоделительной поляризационной призмой, и компьютер, электрически связанный, соответственно, первым информационным входом и первым управляющим выходом с информационным выходом и входом первого фоторегистрирующего устройства, вторым информационным входом и вторым управляющим выходом - с информационным выходом и управляющим входом второго фоторегистрирующего устройства, и информационным выходом - с устройством формирования эталонного изображения, которое выполнено на основе цветной электронно-лучевой трубки, при этом первое и второе фоторегистрирующие устройства выполнены на основе цифровых видеокамер.
Устройство работает следующим образом.
Формирование эталонного изображения (фиг. 1) в круговой апертуре радиусом R с вращающимся вокруг оси OO* растром с варьируемыми круговой частотой ω, скоростью V перемещения, пространственной частотой ν, контрастом, спектром Δλ и интенсивностью E (Δλ) излучения осуществляется на экране 2 ЭЛТ 1 при преобразовании аналитически описанного в компьютере 15 эталонного изображения с заданными параметрами. Сформированное на экране 2 ЭЛТ эталонное изображение решетки проецируется объективом 3 во входную плоскость (X'O'Y', фиг. 1) ПИ 7. В зависимости от пространственного распределения интенсивности E(Δλ) фотоактивного света в объеме ПИ 7 формируется скрытое изображение, зарядовый рельеф, соответствующий эталонному изображению решетки. Под действием внешнего напряжения питания U0, приложенного к электродам ПИ, зарядовый рельеф изменяет электрооптику пространственно распределенных параметров. Считывание скрытого изображения осуществляется нефотоактивным для ПИ когерентным излучением, которое формируется источником 5 (например, He-Ne лазером), расширяется в рабочую апертуру и отфильтровывается от спекл-шумов расширителем 6. Считывающее излучение через поляризующую грань светоделительной призмы 4 проходит через электрооптический слой ПИ с его пространственно перераспределенными параметрами, претерпевая при этом фазовую модуляцию в соответствии с зарядовым рельефом скрытого изображения, и дифрагирует на пространственных компонентах преобразуемого изображения. Первый светофильтр 8 предотвращает дальнейшее прохождение записывающего E(Δλ) света. Анализатор 9 преобразует фазовую модуляцию считывающего излучения в амплитудную. Фурье-линза 10 формирует Фурье-спектр преобразованного эталонного изображения синусоидальной решетки в его частотной плоскости 11. Измерение параметров преобразованного оптического сигнала в плоскости 11 (интенсивности дифракционных максимумов, их количество и пространственное расположение в Фурье-спектре) производится цифровой видеокамерой 12. При этом обработка регистрируемых видеокамерой 12 Фурье-спектров осуществляется совместно с компьютером 15 посредством передачи информации по шине данных на первый информационный вход компьютера. Управление видеокамерой осуществляется по шине управления, связывающей первый управляющий выход компьютера с управляющим входом видеокамеры 12 по ранее заложенной в компьютере программе. Визуализация Фурье-образа в частотной плоскости 11 и восстановленного изображения, графическое отображение измеряемых параметров Фурье-спектра и параметров восстановленного изображения осуществляются на дисплее компьютера по заложенной программе.
Для контроля и последующей нормировки результатов измерений параметры сформированного ЭЛТ 1 эталонного изображения и излучения когерентного источника 5 регистрируются видеокамерой 14, электрически связанной по шинам данных и управления, соответственно, со вторым информационным входом и со вторым управляющим выходом компьютера. При этом интенсивность излучения E(Δλ) корректируется автоматически компьютером. Стабилизация интенсивности излучения I0(λ) источника 5 может быть осуществлена, например, устройством [6] (на фиг. 3. не показано) или подобного типа. Светофильтр 13 фильтрует либо излучение λ, прошедшее через светоделительную призму 4, когерентного источника 5, либо излучение Δλ ЭЛТ 1. С целью упрощения канала контроля и при регистрации только интенсивностей записывающих E(Δλ) и считывающего I0(λ) излучений в качестве второго фоторегистрирующего устройства 14 может использоваться любой калиброванный фотоэлемент, обладающий широкой спектральной фоточувствительностью.
Существенными отличительными признаками предлагаемого устройства комплексной оценки параметров ПИ являются: во-первых, выполнение устройства формирования эталонного изображения на основе цветной ЭЛТ, электрически связанного шиной данных с информационным выходом компьютера, и, во-вторых, выполнение первого и второго фоторегистрирующих устройств на основе цифровых видеокамер, обеспечивающих обратную оптическую связь с компьютером.
Преимущество заявляемого устройства по сравнению с прототипом [5] заключается в следующем: во-первых, достигается полная автоматизация процессов измерения, во-вторых, увеличивается количество измеряемых параметров и, в-третьих, повышается точность измеряемых параметров.
Источники информации
1. Цуккурман Н.С., Субботин Ф.М., Романов А.М. //Журнал ОМП. -1988, N 4, с. 1-3 (аналог).
1. Цуккурман Н.С., Субботин Ф.М., Романов А.М. //Журнал ОМП. -1988, N 4, с. 1-3 (аналог).
2. Александров Б. Г.. Никин В.В., Кузьмина И.И., Онохов А.П. и др. Измерение динамических характеристик пространственных модуляторов света с оптической адресацией//Журнал ОМП. - 1992, N 4, с. 15-17 (прототип).
3. Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику. - М.: Мир, 1970 г., с.99.
4. Захаров И.С. Пространственные модуляторы света. Томск: изд-во Томского университета, 1988.
5. Патент РФ N 2098857, кл. G 02 F 2/00, G 11 В 7/00, 1997.
6. Авторское свидетельство СССР N 1223808, кл. H 01 S 3/13,1991.
Claims (4)
1. Способ комплексной оценки параметров преобразователей изображения, заключающийся в фоторегистрации движущегося растра с эталонным изображением синусоидальной решетки, когерентного преобразования преобразователем изображения эталонного изображения синусоидальной решетки в Фурье-спектр и измерении функции передачи модуляции Фурье-спектра в частотной плоскости при варьируемых скорости движения и пространственной частоте, при этом апертура формируемого движущегося растра постоянна, отличающийся тем, что аналитически описывают эталонное изображение и преобразуют его в круговой апертуре с вращающимся вокруг ее оси движущимся растром с варьируемыми круговой частотой, контрастом, спектром и интенсивностью излучения, при этом формирование движущегося и вращающегося растра с изменяющимися параметрами, считывание Фурье-спектра видеокамерой с последующим вычислением функции передачи модуляции, восстановление изображения исходного движущегося растра и его анализ осуществляются компьютером.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вращение движущегося растра и движение синусоидальной решетки дискретизируются во времени.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что по преобразованному Фурье-образу эталонного изображения синусоидальной решетки с заданными параметрами и по обратному Фурье преобразованию восстанавливают изображение и его параметры, сравнивают восстановленные параметры с заданными, и при их отличии методами последовательного приближения задают новые параметры для исходного эталонного изображения до тех пор, пока задаваемые и восстанавливаемые параметры изображений полностью совпадут.
4. Устройство, реализующее указанные в пп.1 - 3 способы, содержащее канал записи, включающий устройство формирования эталонного изображения, входной объектив и светоделительную поляризационную призму, канал считывания, включающий источник когерентного излучения, расширитель, светоделительную поляризационную призму, первый светофильтр, анализатор, Фурье-линзу и первое фоторегистрирующее устройство, преобразователь изображения, оптически связанный по входу каналами записи и считывания со светоделительной поляризационной призмой и по выходу каналом считывания с первым светофильтром, канал контроля, включающий второй светофильтр и второе фоторегистрирующее устройство, оптически связанный со светоделительной поляризационной призмой, и компьютер, электрически связанный соответственно первым информационным входом и первым управляющим выходом с информационным выходом и входом первого фоторегистрирующего устройства, вторым информационным входом и вторым управляющим выходом с информационным выходом и управляющим входом второго фоторегистрирующего устройства, отличающееся тем, что устройство формирования эталонного изображения выполнено на основе цветной электронно-лучевой трубки и электрически связано с третьим выходом компьютера, а первое и второе фоторегистрирующие устройства выполнены на основе цифровых видеокамер.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103089A RU2177163C2 (ru) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Способ комплексной оценки параметров преобразователей изображения и устройство для его реализации |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103089A RU2177163C2 (ru) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Способ комплексной оценки параметров преобразователей изображения и устройство для его реализации |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99103089A RU99103089A (ru) | 2000-11-27 |
RU2177163C2 true RU2177163C2 (ru) | 2001-12-20 |
Family
ID=20216003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99103089A RU2177163C2 (ru) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Способ комплексной оценки параметров преобразователей изображения и устройство для его реализации |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2177163C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU189459U1 (ru) * | 2018-10-18 | 2019-05-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Устройство для определения функции передачи модуляции оптико-электронных систем |
-
1999
- 1999-02-16 RU RU99103089A patent/RU2177163C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АЛЕКСАНДРОВ Б.Г. и др. Измерение динамических характеристик пространственных модуляторов света с оптической адресацией. /Журнал ОМП, 1992, № 4, с. 15-17. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU189459U1 (ru) * | 2018-10-18 | 2019-05-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Устройство для определения функции передачи модуляции оптико-электронных систем |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3829219A (en) | Shearing interferometer | |
US3694088A (en) | Wavefront measurement | |
US7385707B2 (en) | Surface profiling apparatus | |
US6208416B1 (en) | Method and apparatus for measuring shape of objects | |
Koliopoulos | Interferometric optical phase measurement techniques | |
JP3302406B2 (ja) | インターフェログラムの評価方法および干渉計 | |
KR20010030125A (ko) | 표면형상 측정방법 및 그 장치 | |
US20100103309A1 (en) | Method and system for compressed imaging | |
US3743427A (en) | Modulation transfer function measurement system and method | |
US20220065617A1 (en) | Determination of a change of object's shape | |
Bühl et al. | Digital synthesis of multiple off-axis holograms with overlapping Fourier spectra | |
JP2019517679A (ja) | 入力ビームの位相を決定する方法 | |
Hardy et al. | Shearing interferometry: a flexible technique for wavefront measurement | |
RU2177163C2 (ru) | Способ комплексной оценки параметров преобразователей изображения и устройство для его реализации | |
US4089589A (en) | Optical signal processing system and method | |
US4639132A (en) | Direct determination of modulation transfer function by moire deflectrometry | |
JPH0449642B2 (ru) | ||
Steel | A polarization interferometer for the measurement of transfer functions | |
US4347000A (en) | Interferometric system | |
Rosenhauer et al. | The measurement of the optical transfer functions of lenses | |
JPH05296879A (ja) | 光学性能測定方法及び装置 | |
Vishnyakov et al. | Measuring the angle of rotation of the plane of polarization by differential polarimetry with a rotating analyzer | |
Gordon et al. | A guide to TAURUS-2 Fabry-Perot data reduction | |
US5359411A (en) | Method and apparatus for evaluating the optical spatial response characteristics of objects | |
Jin et al. | Phase retrieval exact solution based on structured window modulation without direct reference waves |