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201010_黄石理工学院_波前编码景深延拓照相系统的离焦不变性分析 Ｄ。ｔ１０Ⅻ／Ｉ一１００１－Ｉ％７２∞１０∞０１８ 波前编码景深延拓照相系统的 离焦不变性分析 潘超董‘理Ｉ学院电气与电子信息ｉ程学院４５５００５ 擅重 泣前璃码挂木％够在｛降＊分＊率的情≈Ｔ提高成卑｛墟∞景＊。￥‘利ｍｚｅ口“￡学ｔ计女＊设计一十景苯ｇ拓Ｍ自｛娆，井辟“Ｔ镕￥ｎ在｛目埋＊＃不目＾焦的调＊传递函数＊日Ｔａ￥境Ｓ有Ｓ＊｛ｔ＆说日Ｔｄ在ｅ自∞＆丰目＊ｎⅡ｝垃十ｍ日样的蹲波自＆对｛目的＾焦■成竹棰糊目率进行￡｛从＾＊｝兢辑“较走景深． 照相系统在正焦，离焦正６０个掉探、离煞正３０个焦撮、高焦盘３０十焦操、离焦负６０个焦躁Ⅱ种情况下的ＭＴＦ目．每十圈中的几条曲线分别对应Ｏ’４ ５‘、６ ５‘ 视场。对于台三次相位板的涟前编码光学 田Ｉ波前编码量琢延拓照相系统的拍 圈 围Ｉ是波前编码景深延拓孵相系统的 ＝Ｒ■＆Ｍ 系统．选择了＝次项的相位系敛ａ＝２０ｎ．根据文献…中的景潆延拓公式可以算出其景深可以扩大刘６０倍。从目中可以看 出我们所设计的渡前编码景搽逛拓月相系统在从离焦６０十焦探到正焦的各个位置上 燕嘲 波前＊码，Ｍ自｝钝月Ⅻ传递自数，＾照ｚ熏Ｈ 结构囤，该系统是以一十现有的成像系统 为基础．在它的出瞳插入二次相位掩模 的ＭｒＦ都很相似．但是随着离焦的增大截 止额宰莲新峨小。在最大高焦时的截止额 板．并增加了数字信号处理系统．由于加 ＾丁相位掩模．使光学系统所成的像变撰栅．因此需要数字信号处理系统对它进行 率大约是非相千截止额度的一半．如果利 用低通谴波普Ｒ让小于非相干截止额度的一半的信息通过．那么在｛同的离髂Ｆ的ＭＴＦ非常接近。 中■瓢尊歌辩５８寞■膏馥蔫＾ 滩波．偿它筏复为清晰像。虽然光学系统所成的是摸糊像．但是在较大的离焦范禺 内燕挠的ＩｄＴＦ具有相似性．因而可以月同样的滤睦自教对Ｔ目高焦所形成的摸糊像进行滤渡。因此．往前铂吗光敷混音成像系统可以极大地延拓传统光学系统的景操。 。—一 （ａＪ ２波前编码量漯延拓照相系统的调 如何增大非相干光学虚墩系统的景探是应用光学研究领域的热点问题。在传统成像光学系统中，分辨串和景揉都和系统 “ｊ ‘‘ 制传递函数（ＭＴＦ） 目２是与渡静编码普瀑延拓月相系统 的相对孔径有关，随着相对孔径变太，分 辨牢能啦握高而景探剐台减小。在标量场理论下，分辨率和相对孔径成正比．而景探Ｈ０和相对孔径成Ⅱ比。因此．纯光学系统艰难协调运＝者的矛盾。运用醯前编码技术日嶝计一十光学系统，它虽热年可能成清晰像．但是．对于在很大范目内的物所成的傲具有性质相同的模糊．我们借助 对应的传统光学系统的ＭＴＦ国，其中 （ａ）是正焦的情况．（ｂ）高佛的情＆。田中的几条曲线分剐对应０‘、４５．、６．５‘观场。从目中可以看出传坑光擘ｉ统 ｛ｂＪ 圈２传缝光学系统的ｈｒｍ由于在不诵的离焦位置的ＭＴＦ的相似性．如果我们在频域进行数字图像处 对离焦比较敏感．当离焦处在焦探范圈 内．ＭＴＦ值变化鞋小．能够在像面上得蓟良好质量的像．怛是当高热坩出选十范圈 理．就可以用同样的摅嫒当致进行滤波， 从而得到清晰的最终目像，因此洼前编码系统具有较大景谋。 被宇圉攮处理技术盎行圈怔复原就可以让 系统在很大的范圈内成清晰的像．从而提高光学幕统的景潦”¨。 时．系统的ＭＴＦ值Ｆ降非常明显．甚至出现零点．系统成像质量越来越羞．ＭＴＦ零值会使恢空间额率的信息丢失．从而无法传递竣频率所对应的空间信息。 围３至目７分Ⅲ是菠舸编玛量凝延拓 ３结论 车空划用Ｚｅｍａｘ光学设计软件设计 万方数据 ■一曩■糟爵究 十目辑技＊ｍ姗＃幕２０≈ 翻ｌ№ｓｃｒＢｕＩＣＥ ＡＮＤ Ｔ州。Ｌ。ＧＹｌ吣№州＆ｔ跏 一个景津筵拓照相系统．井得到Ｔ该系统荏０’、４ ５ ６ ●毒立簟 ±接＃５５Ⅱ ５‘税场和在正攥、 【１］漕超．阵牲张蒙目Ａ拇琳逝前＃ 日＾镕｛％蒂茉Ｅ拓ｒ＾年的研￡Ⅲ光擘荦拒２００８．２“”：８７０『２］Ｅ Ｒｏｔ ８Ｔ５ 肓熊正６０个焦探离黑正３０个热探，离 ｍｍ口Ⅷ“ｌｍ口ｈ叫Ｐ】ＵＳ ∞６．￡０Ｉ．ｍ砌２５．Ｉ口９９