一种基于线扩散函数合成弥散斑方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于线扩散函数合成弥散斑方法及系统，涉及光学成像技术领域，该方法包括：获取点光源经光学系统成像的图形在各个角度下的线扩散函数曲线；以曲线一端为起点，依次提取每条线扩散函数曲线的纵坐标数据，分别组成第

【技术实现步骤摘要】
一种基于线扩散函数合成弥散斑方法及系统


[0001]本专利技术涉及光学成像
，尤其是一种基于线扩散函数合成弥散斑方法及系统
。

技术介绍

[0002]在光学领域中，评估光学系统的成像质量是一个重要的任务
。
其中，弥散斑是评估光学系统成像质量的重要指标之一
。
弥散斑是点光源经过光学系统后在像面上形成的图形，它的大小
、
形状等参数可以用来衡量光学系统的优劣
。
通过观测弥散斑，可以直观地评估光学系统的成像质量，从而对光学系统进行分析和测试
。
[0003]目前在光学行业中，弥散斑图像获取通常采用星点法，其原理为通过观察一个点光源经光学系统后在像面及像面前后不同截面上所成衍射像的形状及光强分布来评价光学系统的成像质量，该衍射像通常被称为星点像
。
然而极高的实验设备要求导致弥散斑的应用领域极为小众，主要集中在卫星遥感等对成像系统要求极高的领域，且星点法存在一些问题，例如光源能量不足
、
点光源过大以及发散能量过低等问题，导致实验室很难利用星点法来获取高质量的弥散斑图像
。
因此，弥散斑的获取难度以及不完美的星点法获取的有损弥散斑直接限制了弥散斑的应用领域
。
针对这些问题，有必要提出一种新的方法来实现弥散斑图像的获取，以便更好地评估光学系统的成像质量
。

技术实现思路

[0004]本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种基于线扩散函数合成弥散斑方法及系统，由于获取线扩散函数曲线的技术门槛低
、
实验设计简单，因此大大降低了弥散斑的获取难度
。
本专利技术的技术方案如下：
[0005]第一方面，本申请提供了一种基于线扩散函数合成弥散斑方法，包括如下步骤：
[0006]获取点光源经光学系统成像的图形在各个角度下的线扩散函数曲线；
[0007]以曲线一端为起点，依次提取每条线扩散函数曲线的纵坐标数据，分别组成第
i
个角度对应的曲线有序数组，纵坐标数据为图形像素所在位置的亮度；
[0008]生成空白矩阵，并将所有角度对应的曲线有序数组按序填充进矩阵中；
[0009]将填充后的矩阵映射得到的图像作为弥散斑图像
。
[0010]其进一步的技术方案为，将所有角度对应的曲线有序数组按序填充进矩阵中，包括，对于第
i
个角度对应的曲线有序数组：
[0011]将第
i
个角度对应的曲线有序数组以直线分布的形式按序填充进矩阵中
。
[0012]其进一步的技术方案为，将第
i
个角度对应的曲线有序数组以直线分布的形式按序填充进矩阵中，包括：
[0013]确定第
i
个角度对应的曲线有序数组在空白矩阵对应的分布直线；
[0014]以直线一端为起点，依次提取
Size
anglex
个位于直线上的空白矩阵各元素坐标，组成第
i
个角度对应的矩阵有序坐标集合；
[0015]将第
i
个角度对应的曲线有序数组的各元素按照第
i
个角度对应的矩阵有序坐标集合的坐标顺序按序填充进矩阵中；
[0016]其中，
Size
anglex
为第
i
个角度对应的曲线有序数组的大小，
anglex
为第
i
个角度的角度值
。
[0017]其进一步的技术方案为，以从空白矩阵中选取的一矩阵元素
p
所在位置为直线的中心点，以
tan(anglex)
为直线的斜率，则提取位于直线上的空白矩阵各元素坐标的函数表示为：
[0018]y
j
‑
y
p
＝
tan(anglex)(x
j
‑
x
p
)
；
[0019]其中，
(x
p
,y
p
)
为矩阵元素
p
所在位置坐标，
(x
j
,y
j
)
为空白矩阵中位于直线上的第
j
个矩阵元素坐标
。
[0020]其进一步的技术方案为，选取矩阵元素
p
时考虑到提取的
Size
anglex
个元素均在矩阵中
。
[0021]其进一步的技术方案为，该方法还包括：
[0022]若填充后的矩阵仍存在空白元素，则以零填充
。
[0023]其进一步的技术方案为，该方法还包括：
[0024]对各个角度下的线扩散函数曲线进行滤波处理，以去掉杂点与噪声点
。
[0025]第二方面，本申请还提供了一种基于线扩散函数合成弥散斑系统，该系统包括：
[0026]曲线生成模块，用于获取经光学系统成像的图形在各个角度下的线扩散函数曲线；
[0027]曲线数据提取模块，用于以曲线一端为起点，依次提取每条线扩散函数曲线的纵坐标数据，分别组成第
i
个角度对应的曲线有序数组，纵坐标数据为图形像素所在位置的亮度；
[0028]矩阵填充模块，用于生成空白矩阵，并将所有角度对应的曲线有序数组按序填充进矩阵中；
[0029]图像生成模块，用于将填充后的矩阵映射得到的图像作为弥散斑图像
。
[0030]其进一步的技术方案为，在矩阵填充模块中，各个角度对应的曲线有序数组以直线分布的形式按序填充进矩阵中
。
[0031]其进一步的技术方案为，矩阵填充模块包括：
[0032]分布直线生成单元，用于确定第
i
个角度对应的曲线有序数组在空白矩阵对应的分布直线；
[0033]直线数据提取单元，用于以直线一端为起点，依次提取
Size
anglex
个位于直线上的空白矩阵各元素坐标，组成第
i
个角度对应的矩阵有序坐标集合；
[0034]数据填充单元，用于将第
i
个角度对应的曲线有序数组的各元素按照第
i
个角度对应的矩阵有序坐标集合的坐标顺序按序填充进矩阵中；
[0035]其中，
Size
anglex
为第
i
个角度对应的曲线有序数组的大小，
anglex
为第
i
个角度的角度值
。
[0036]本专利技术的有益技术效果是：
[0037]本申请提出了一种基于线扩散函数合成弥散斑的方法及系统，根据若干离散的不同角度的线扩散函数曲线像面图形，通过坐标对应的方式将提取的线扩散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于线扩散函数合成弥散斑方法，其特征在于，所述方法包括：获取点光源经光学系统成像的图形在各个角度下的线扩散函数曲线；以曲线一端为起点，依次提取每条线扩散函数曲线的纵坐标数据，分别组成第
i
个角度对应的曲线有序数组，所述纵坐标数据为图形像素所在位置的亮度；生成空白矩阵，并将所有角度对应的曲线有序数组按序填充进矩阵中；将填充后的矩阵映射得到的图像作为弥散斑图像
。2.
根据权利要求1所述的基于线扩散函数合成弥散斑方法，其特征在于，将所有角度对应的曲线有序数组按序填充进矩阵中，包括，对于所述第
i
个角度对应的曲线有序数组：将所述第
i
个角度对应的曲线有序数组以直线分布的形式按序填充进矩阵中
。3.
根据权利要求2所述的基于线扩散函数合成弥散斑方法，其特征在于，将所述第
i
个角度对应的曲线有序数组以直线分布的形式按序填充进矩阵中，包括：确定所述第
i
个角度对应的曲线有序数组在所述空白矩阵对应的分布直线；以直线一端为起点，依次提取
Size
anglex
个位于直线上的空白矩阵各元素坐标，组成第
i
个角度对应的矩阵有序坐标集合；将所述第
i
个角度对应的曲线有序数组的各元素按照所述第
i
个角度对应的矩阵有序坐标集合的坐标顺序按序填充进矩阵中；其中，
Size
anglex
为所述第
i
个角度对应的曲线有序数组的大小，
anglex
为所述第
i
个角度的角度值
。4.
根据权利要求3所述的基于线扩散函数合成弥散斑方法，其特征在于，以从所述空白矩阵中选取的一矩阵元素
p
所在位置为直线的中心点，以
tan(anglex)
为直线的斜率，则提取位于直线上的空白矩阵各元素坐标的函数表示为：
y
j
‑
y
p
＝
tan(anglex)(x
j
‑
x
p
)
；其中，
(x
p
,y
p
)
为矩阵元素
p
所在位置坐标，
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李显杰，窦志前，袁征，李明，桑铮，
申请(专利权)人：无锡影速半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：