光电成像原理与技术实验.ppt

* 我们知道的，各类的光电成像器件都是在微光下进行工作的，它们都有光能的放大作用。因此，器件的增益特性就是表征像管对辐射能量的增强特性。下面书上page 11的亮度增益公式来看呢，我们知道，亮度增益是和系统的多个参数有关，在这里呢，就不细讲了。 * 刚才说了，亮度增益表示的是器件本身对辐射能量增强的多少。因此，在实际中 实验装置 阴极面上的尺寸： ——平行光管的焦距 ——成像物镜的焦距 实验步骤 在像管上加以额定的工作电压，并使其工作稳定。 调节像管的位置，使测试板在荧光屏上清晰成像。 通过目镜观察荧光屏，读出测试板上r在荧光屏上对应的r2值。 需要注意的问题 测试时，应从测试板中心开始测试，分别测试左右两侧，以消除误差。 思考题 像管阴极面上所成像的尺寸计算方法是什么？ 为什么要在测试板与光源间使用毛玻璃？ 光电成像器件极限分辨力测试实验 极限分辨力 用目视方法查对比度为100%的标准分辨力图案，在每毫米宽度内最多能分辨的黑白带状线条的对数，常用单位为lp/mm。 常用分辨力测试板：四方向平行条带板， 放射形条带板。 常见不同定义：中心分辨力， 半视场分辨力， 边缘分辨力。 需要注意的问题 测试台的构成、测试步骤、 分辨力查表、计算方法 思考题 光源的亮度对分辨力测试有无影响？为什么？ 像管的中心分辨力和边缘分辨力差异大不大？为什么？ 影响像管分辨力的因素都有哪些？ 直视微光成像系统极限分辨角测试实验 视距估算 设目标的临界尺寸（最小高度或宽度）为H，目标到系统距离为l，则目标对系统的张角a0为 根据约翰逊准则，发现、识别和认清目标所需的空间频率分别为1、4、8对线/目标临界尺寸，相应分辨角为 实验装置 思考题 计算实验中使用的夜视系统发现、识别、认清一个身高1.70m、中等胖瘦（约40cm宽）的人时，相应的视距。 面阵CCD尺寸测量与颜色识别 尺寸测量实验目的和要求 通过对标准图形的点、线、面的测量过程掌握应用面阵CCD进行尺寸测量的基本方法； 通过对标准图形的点、线、面的测量过程掌握应用面阵CCD进行尺寸测量，掌握测量范围、精度和测量时间等问题。 实验原理 在被测物面处， 放置标准尺寸物或标尺，读出标尺图像的相关尺寸数据便可进行标定。设标准尺寸物或标尺的实际尺寸为l0，读出数据为N0，则测出的N 值的长度当量（x0/β 或y0/β ）为 显然，若光学系统存在畸变，就要对不同视场分别进行标定或进行更高精度的图像数据处理工作。 测试步骤 将被测的标准图片如下图所示，安装在“被测物夹持架”上，将USB接口线正确连接到计算机上； 打开计算机的电源开关，并确认YHACCD－Ⅲ型彩色面阵CCD实验仪的“面阵CCD尺寸测量实验”软件是否已经安装？若未安装，则先将软件安装在计算机的指定位置上； 将外置面阵CCD摄像机的镜头盖打开； 打开YHACCD－Ⅲ彩色面阵CCD多功能实验仪的电源开关； 测试步骤 确认视频切换按钮（开关）是否已经按下，切换指示灯点亮表明采集外置CCD摄像机的图像信号； ⑥ 运行“面阵CCD尺寸测量实验”程序； ⑦ 点击 “连续采集”按钮，计算机界面将显示外置摄像头所采集到的图像，调整CCD摄像头与测量图片的相对位置使计算机显示的图像尽量清晰，点击“停止”按钮。或者，点击“单帧”按钮，采集到一幅数据图像，并将其存入指定内存。 点、圆数据的测量：中心、直径 三角形、矩形数据数据的测量：顶点坐标、边长、中心和面积。 显然上述观测数据的方法是比较繁复的，能否用计算机软件根据边界点的特征进行自动寻找呢？回答是肯定的。 思考题 尝试使用VC++程序（或Matlab）自己编写边缘检测及尺寸测量程序。 你能设计出用外置摄像机测量圆柱物体（如铅笔芯）外径的方案吗？ 在铅笔芯外径的测量系统中，若所选的面阵CCD 为768（H）×576（V），被测笔芯直径为0.7μ m，试计算所获得的最高的测量精度为多少？ 颜色测量实验目的和要求 学习利用彩色面阵CCD进行彩色图像的分解与合成，用此种方法对颜色信息进行识别和图像处理是本节实验的主要目的。 通过实验也能对R、G、B色品坐标与三基色色彩方程有进一步的认识。 实验原理 利用彩色面阵CCD可以将复杂的色彩图像分解为三原色单色图像，利用分解的单色图像进行颜色信息的识别。例如，若想从红小豆堆里分辨出如绿豆、黑豆、花小豆、砂石等杂质