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Bayer滤波型彩色相机调制传递函数测量方法

段亚轩 刘尚阔 陈永权 薛勋 赵建科 高立民

Bayer滤波型彩色相机调制传递函数测量方法

段亚轩, 刘尚阔, 陈永权, 薛勋, 赵建科, 高立民
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  • Bayer滤波型彩色相机广泛应用于航天遥感、空间对地观测、环境监测等领域.由于Bayer滤波片造成彩色相机相比黑白相机在像质方面进一步退化,如何对Bayer滤波型彩色相机成像性能全频段综合评价是目前亟待解决的问题.调制传递函数(MTF)是相机成像性能综合评价的关键指标,传统调制传递函数测量方法无法实现对Bayer滤波型彩色相机MTF全频段高精度测量.为了解决这个问题,本文提出了一种采用旋转刀口靶测量彩色相机调制传递函数的方法.理论方面,推导了Bayer滤波型彩色相机调制传递函数测量理论模型,仿真分析了刃函数采样率和刀口刃边倾斜角度误差对调制传递函数测量精度的影响,并给出了计算算法.实验方面,对彩色相机R,G,B三基色调制传递函数权重因子进行了实验定标,并搭建了基于条纹板和旋转刀口靶的彩色相机调制传递函数测量试验装置.采用旋转刀口靶法和条纹靶板法测量彩色相机MTF结果在耐奎斯特频率fc处极差为0.061,在空间频率fc/2处极差为0.043,试验结果验证了所提方法的有效性.
      通信作者: 段亚轩, 6216366@163.com
    • 基金项目: 中国科学院仪器功能创新项目(批准号:Y32922123Z)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-16
  • 修回日期:  2017-01-06
  • 刊出日期:  2017-04-05

Bayer滤波型彩色相机调制传递函数测量方法

  • 1. 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049
  • 通信作者: 段亚轩, 6216366@163.com
    基金项目: 

    中国科学院仪器功能创新项目(批准号:Y32922123Z)资助的课题.

摘要: Bayer滤波型彩色相机广泛应用于航天遥感、空间对地观测、环境监测等领域.由于Bayer滤波片造成彩色相机相比黑白相机在像质方面进一步退化,如何对Bayer滤波型彩色相机成像性能全频段综合评价是目前亟待解决的问题.调制传递函数(MTF)是相机成像性能综合评价的关键指标,传统调制传递函数测量方法无法实现对Bayer滤波型彩色相机MTF全频段高精度测量.为了解决这个问题,本文提出了一种采用旋转刀口靶测量彩色相机调制传递函数的方法.理论方面,推导了Bayer滤波型彩色相机调制传递函数测量理论模型,仿真分析了刃函数采样率和刀口刃边倾斜角度误差对调制传递函数测量精度的影响,并给出了计算算法.实验方面,对彩色相机R,G,B三基色调制传递函数权重因子进行了实验定标,并搭建了基于条纹板和旋转刀口靶的彩色相机调制传递函数测量试验装置.采用旋转刀口靶法和条纹靶板法测量彩色相机MTF结果在耐奎斯特频率fc处极差为0.061,在空间频率fc/2处极差为0.043,试验结果验证了所提方法的有效性.

English Abstract

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