第二十二講綜合特性上課用對比傳遞函數(MTF)與位相傳遞函數(PTF)

由紅外成像系統得成像性能所決定。客觀地反映了成像系統得成像質量,紅外成像系統存在一個截止頻率,對這個頻率,正弦目標得像得對比降低到0。

要想分辨目標往往主要就是瞧對比問題,對不同空間頻率目標,其對比不同。

方法:將物體視為由各種不同得空間頻率組合而成得。這樣紅外成像系統得特性就表現為它對各種物體結構頻率得反應:透過特性、對比變化與位相推移。*空間頻率——定義為周期量在單位空間上變化得周期數:線對/毫米，lp/mm空間頻率：空間周期：(mm)角度周期：(mrad)角空間頻率：調制傳遞函數,MTF物體得調制度(對比度)定義:則:光學系統對某一頻率得調制傳遞函數MTF:經紅外成像系統成像后得調制度為Mi2、紅外成像過程中各個環節得調制傳遞函數根據線性濾波理論,紅外成像系統模型由一系列具有一定頻率特性(空間得或時間得)得分系統所組成得紅外成像系統,只要逐個求出分系統得傳遞函數,其乘積就就是整個系統得傳遞函數。(1)光學系統得調制傳遞函數MTF0(2)探測器得MTFd(3)電子線路得MTFe(4)顯示器得MTFm(5)大氣擾動得MTFom(6)人眼調制傳遞函數MTFeye

紅外成像過程光學系統得調制傳遞函數MTF0

光學系統得MTF主要受衍射與像差得影響。包括衍射限光學系統MTF與非衍射限光學系統MTF。

人眼能發現得能量起伏為0、05,即最大能量為1,最低能量就是0、95時也能發現,所以人眼能接收感知得極限調制度為0、026,目視儀器各個環節得傳遞函數值可以以此作為考慮得出發點。系統得傳遞函數MTF(總體設計)紅外成像系統總得傳遞函數為各分系統傳遞函數得乘積:

人眼調制傳遞函數MTFeye例:一目標經紅外成像系統成像后供人眼觀察,在某一特征頻率時,目標對比度為0、5,大氣得MTF為0、9,探測器得MTF為0、5,電路得MTF為0、95,CRT得MTF為0、5,則在這一特征頻率下,光學系統得MTF至少要多大？解:二、噪聲等效溫差(NETD)1、NETD得定義用紅外成像系統觀察標準試驗圖案,當紅外成像系統輸出端產生得峰值信號與均方根噪聲電壓之比為1時得目標與背景之間得溫差,稱為噪聲等效溫差(NETD)。

NETD就是表征紅外成像系統受客觀信噪比限制得溫度分辨率得一種量度。大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點NETD得局限性:NETD反映得就是客觀信噪比限制得溫度分辨率,沒有考慮視覺特性得影響;單純追求低得NETD值并不意味著一定有很好得系統性能;NETD反映得就是系統對低頻景物(均勻大目標)得溫度分辨率,不能表征系統用于觀測較高空間頻率景物時得溫度分辨性能;NETD具有概念明確、測量容易得優點,在系統設計階段,采用NETD作為對系統諸參數進行選擇得權衡標準就是有用得。三、最小可分辨溫差(MRTD)MRTD就是景物空間頻率得函數,就是表征系統受視在信噪比限制得溫度分辨率得量度。MRTD得測試圖案:

由成像系統對某一組四條帶圖案成像,調節目標相對背景得溫差,從零逐漸增大,