航空相机像旋动态调制传递函数分析与研究

作     者：刘超 丁亚林 田大鹏 杜言鲁 孙崇尚 

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空成像与测量重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空成像与测量创新实验室吉林长春130033 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2017年第37卷第2期

页      面：107-118页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082504[工学-人机与环境工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(61304032) 

主　　题：成像系统 航空相机 调制传递函数 像面旋转 旋转像移 

摘      要：航空相机在采用旋转扫描反射镜成像过程中存在像面旋转,会导致图像模糊,成像质量下降,必须采用像旋补偿机构进行补偿。目前,通过人眼观察图像模糊程度和电机同步控制精度评价像旋补偿精度,都不能客观准确评价系统成像质量。为建立航空相机成像质量与像旋补偿系统其他指标之间的直接关系,提出基于极坐标系的动态调制传递函数(MTF),并提出基于倾斜刃边法与模糊路径法相结合的方法测量航空相机旋转像移动态MTF。设计扇形靶标旋转动态成像实验,利用旋转动态MTF和倾斜刃边法得到图像动态MTF计算值,并基于图像模糊路径测量转台转动时图像动态MTF测量值。实验结果表明,转台以20~300(°)/s匀速转动时,空间频率在旋转动态MTF到达第一个零点频率前,动态MTF计算值和测量值曲线近似重合,验证了旋转动态MTF的正确性;空间频率在小于0.7零点频率范围内,两动态MTF曲线相对误差最大值和均值分别小于6%,2%,进而证明了测量方法的准确性。