13上，把放置有待测镜头10的镜头托盘4放置在二维运动平台5上；
[0069]c、将LED光源I通过导光光纤14与狭缝靶标2连接，点亮LED光源I，为装置提供照明；
[0070]d、寻找最佳焦面:调节一维调焦电机3，直至中心视场的狭缝像清晰，该位置就是待测镜头10的最佳焦面附近的位置;并在这个位置的基础上，设定一维调焦电机3移动范围，以便通过一维调焦电机3对每颗待测镜头10进行调焦；
[0071]e、图像采集单元位置调节:调整伞状架9上的边缘视场的图像采集单元的位置，使边缘视场的狭缝像位于探测器8中心;旋转探测器8，使狭缝像端正的位于图像中呈水平竖直状态；
[0072]f、拍摄狭缝图像:启动探测器8获取相应视场内的狭缝图像;并利用数据采集卡6传输至计算机12;
[0073]g、MTF计算:计算机12根据每个探测器8所获取的狭缝图像，去噪处理之后计算出相应线扩散函数，再对该线扩散函数进行傅里叶变换，从而得到该副图像中的狭缝像的MTF值，即为待测镜头10的MTF值，并生成待测镜头10在不同视角位置上的子午向和弧矢向的MTF曲线；
[0074]h、连续在线测试待测镜头10的MTF:借助电机控制器11精确控制一维调焦电机3和二维运动平台5;利用计算机12整机软件系统实现MTF测试程序化，完成多个待测镜头10的MTF曲线的连续在线测试。
[0075]其中，采用狭缝标靶2作为测试系统的物方景物，获取稳定的像方图像信息。
[0076]其中，一维调焦电机3带动狭缝靶标2在待测镜头10的像面附近进行移动，在此过程中，采集狭缝图像的探测器8每隔固定的时间拍摄一张图片，然后计算机12分析这些在不同像面位置采集到的狭缝像，进而获得该待测镜头1的Throughfocus值，并能找到该待测镜头10的最佳像面位置。
[0077]LED光源I的开启与关闭以及照度调节由计算机12通过程序控制完成。
[0078]如图7所示，左边的为狭缝结构，右边的为狭缝经过待测镜头1后所成的像。
[0079]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的装置，其特征在于，包括: 主框架(13):用于支撑二维运动平台(5)与狭缝靶标(2); 一维调焦电机(3):连接在狭缝靶标(2)的下方，带动狭缝靶标(2)在竖直方向上移动； 镜头托盘(4):设置在二维运动平台(5)上，受二维运动平台(5)带动而在水平方向移动，其上用于放置待测镜头(10); 电机控制器(11):与一维调焦电机(3)及二维运动平台(5)连接，控制一维调焦电机(3)及二维运动平台(5)的运动； 伞状架(9):间隔设置在镜头托盘(4)的上方； 图像收集单元:径向设置在伞状架(9)上，由相连的探测器(8)与望远镜(7)组成； LED光源(I):发出的光源通过导光光纤(14)传递到狭缝靶标(2)内，具有狭缝信息的信号光平行入射至待测镜头(10)，从待测镜头(10)出射的带有狭缝信息的平行光经过望远镜(7)焦成像在探测器(8)探测面上，探测器(8)将带有狭缝信息的图像传递给计算机(12); 计算机(12):对探测器(8)获取的图像进行处理，得到待测镜头(10)的调制传递函数。2.根据权利要求1所述的一种无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的装置，其特征在于，所述的狭缝靶标(2)包括一支撑架(24)，该支撑架(24)的中间为透光的通孔，在通孔的上方设置有扩散板(23)，扩散板(23)上放置具有狭缝信息的狭缝本体(22)，在支撑架(24)的上端设置保护盖(21)，在支撑架(24)的下侧设置用于定位在主框架(13)上的定位柱(25)。3.根据权利要求1所述的一种无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的装置，其特征在于，所述的镜头托盘(4)上设置有多个测量孔(41)，每个测量孔(41)内用于放置单独的待测镜头(10)，所述的测量孔(41)与镜头托盘(4)的下表面相贯通。4.根据权利要求1所述的一种无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的装置，其特征在于，所述的二维运动平台(5)用于带动镜头托盘(4)在水平面上沿两个垂直方向移动。5.根据权利要求1所述的一种无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的装置，其特征在于，所述的图像收集单元设置多个，均沿伞状架(9)的径向设置，所述的图像收集单元可在伞状架(9)的径向方向滑动。6.根据权利要求1所述的一种无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的装置，其特征在于，所述的探测器(8)为图像收集单元中的光电转换部件，采用CCD或CMOS感光片。7.基于权利要求1-6中任一项所述装置进行无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: a、安装狭缝靶标(2):将狭缝靶标(2)放置于主框架(13)的中部； b、放置二维运动平台(5)与镜头托盘(4):将二维运动平台(5)设置在主框架(13)上，把放置有待测镜头(10)的镜头托盘(4)放置在二维运动平台(5)上； C、将LED光源(I)通过导光光纤(14)与狭缝靶标(2)连接，点亮LED光源(I)，为装置提供照明； d、寻找最佳焦面:调节一维调焦电机(3)，直至中心视场的狭缝像清晰，该位置就是待测镜头(10)的最佳焦面附近的位置;并在这个位置的基础上，设定一维调焦电机(3)移动范围，以便通过一维调焦电机(3)对每颗待测镜头(10)进行调焦； e、图像采集单元位置调节:调整伞状架(9)上的边缘视场的图像采集单元的位置，使边缘视场的狭缝像位于探测器(8)中心;旋转探测器(8)，使狭缝像端正的位于图像中呈水平竖直状态； f、拍摄狭缝图像:启动探测器(8)获取相应视场内的狭缝图像;并传输至计算机(12); g、MTF计算:计算机(12)根据每个探测器(8)所获取的狭缝图像，去噪处理之后计算出相应线扩散函数，再对该线扩散函数进行傅里叶变换，从而得到该副图像中的狭缝像的MTF值，即为待测镜头(10)的MTF值，并生成待测镜头(10)在不同视角位置上的子午向和弧矢向的MTF曲线； h、连续在线测试待测镜头(10)的MTF:借助电机控制器(11)精确控制一维调焦电机(3)和二维运动平台(5);利用计算机(12)实现MTF测试程序化，完成多个待测镜头(10)的MTF曲线的连续在线测试。8.根据权利要求7所述的一种无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的方法，其特征在于，采用狭缝标靶(2)作为测试系统的物方景物，获取稳定的像方图像信息。9.根据权利要求7所述的一种无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的方法，其特征在于，一维调焦电机(3)带动狭缝靶标(2)在待测镜头(10)的像面附近进行移动，在此过程中，采集狭缝图像的探测器(8)每隔固定的时间拍摄一张图片，然后计算机(12)分析这些在不同像面位置采集到的狭缝像，进而获得该待测镜头(10)的焦深值，并能找到该待测镜头(10)的最佳像面位置。10.根据权利要求7所述的一种无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的方法，其特征在于，LED光源(I)的开启与关闭以及照度调节由计算机(12)通过程序控制完成。
【专利摘要】本发明涉及无限共轭光路测量光学镜头的调制传递函数的装置及方法。方法包括以下步骤：安装狭缝靶标；将待测镜头安放在镜头托盘中，并将此镜头托盘放置在二维移动平台上；点亮LED光源，为测试系统提供照明；寻找最佳待测镜头焦面，确定狭缝的准确放置位置；调节图像采集单元的具体位置，获取最佳狭缝图像拍摄方位；拍摄狭缝经过待测镜头所成的像，并将其传输至计算机；对狭缝图像进行处理得到该待测镜头的MTF曲线；借助电机控制器精确控制狭缝靶标和镜头托盘的位置，在计算机平台上实现待测镜头MTF数值的连续在线测试。本发明方法和装置可用来测量视场角大的镜头，解决了目前有限共轭光学系统、刃边法测量光学镜头误差大、稳定性差等问题。
【IPC分类】G01M11/02
【公开号】CN105675266
【申请号】CN201610078327
【发明人】白学坤, 庄怀港, 谭羽
【申请人】上海仪万光电科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月3日