CCD芯片调制传递函数测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种CCD芯片调制传递函数测试装置及测试方法，其测试装置主要包括He-Ne激光器、可调衰减器、扩束镜、针孔滤波器、光阑、准直透镜、改进型迈克尔逊干涉仪、暗箱、图像采集卡和PC数据处理系统。He-Ne激光器、可调衰减器、扩束镜、针孔滤波器、光阑、准直透镜依次位于改进型迈克尔逊干涉仪入射光路上且各部分光轴为一条直线；暗箱位于改进型迈克尔逊干涉仪的出射光路PC数据处理系统与暗箱中接有CCD的图像采集卡相连。入射光线经测试装置处理成平行光，再经干涉仪射出正弦干涉条纹，利用正弦干涉条纹图样作为靶标，通过CCD成像，然后利用正弦干涉条纹对比度与像对比度比值的方法测试出CCD的调制传递函数。

【技术实现步骤摘要】
CCD芯片调制传递函数测试装直及方法
本专利技术属于光学测量领域，涉及CCD芯片调制传递函数测试，具体涉及ー种使用可调频正弦光栅作为靶标的CXD芯片调制传递函数测试装置及方法。
技术介绍
CXD芯片是光学成像领域中应用最为广泛的图像传感器之一，对其成像质量的评价的需求不断得到提高，而测量调制传递函数是当前公认的ー种比较理想的像质评价的方法。目前，调制传递函数的測量装置以及方法有很多，主要有固定靶标测量调制传递函数法与随机靶标测量调制传递函数法。1977年S.B.Campana首先提出了利用点源或检测靶測量C⑶的调制传递函数的方法。随后，S.K.Simonds提出的刃边法均属于固定靶类方法。这些方法基本上用于测量连续成像器件调制传递函数的方法，但在用于离散器件时，却出现了系统输出取决于靶像与采样阵列位相不相匹配的问题。随后提出的方法对其有所改进，但还是存在以下不足:(I)测得的CCD的响应都是从有限区域而非整个阵列获得的；(2)将靶标引入CCD必须借助光学成像系统，而成像系统光学元件的质量对CCD的调制传递函数测量结果有直接影响；(3)需要利用复杂的扫描技术得到检测結果。G.Boreman等人在分析了用固定靶测量CCD的调制传递函数存在的诸如复杂的扫描技术和高质量的光学元件等弊病的基础上，于1986年提出了激光散斑測量CXD的调制传递函数的方法。这要比Kubota等人用均匀曝光的照相底片做随机靶随机有了很大的改进。在该方法中，产生的散斑是通过ー个散斑孔径照射到CCD上的，因而CCD的调制传递函数MTF与孔径函数的功率谱和散斑的功率谱有夫。由于激光散斑法具有无需光学系统、可对整个阵列检测等优点，研究者将目标集中在产生散斑的方法上。用积分球产生散斑算是经典的方法，而用全息方法产生散斑较之前向前迈进了一大步。1995年，A.Danieis提出的随机祀法对产生散斑的方式做了更大的改进，他不是用激光辐射，而是用计算机产生随机图样。从1996年开始，又开始把目光转向了对衍射孔径的改进。W.Astar设计了一种孔径，它只有零级通过率，因而它的光学传递函数在频谱区内相当于ー个低通滤波器。当低通滤波器处于孔径光学传递函数的截止频率时，就形成了带通滤波器。此后，W.Astar提出了扩展频率孔径衍射的散斑全息图测量调制传递函数的方法。虽然散斑法有很多优点，但难于准确的确定空间频率且空间频率不能连续变化。这些方法普遍需要高质量的光学成像系统或高精度的复杂扫描技木，而且通常只能获得CXD的ー个或几个像元的调制传递函数MTF以及不能实现连续调频。因此，有必要提出一种全新的测试装置以及测试方法获得整个CXD阵列的调制传递函数。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中提及的在测试过程中需要高质量的光学成像系统和高精度的复杂扫描技术来测量CCD调制传递函数以及所测量的调制传递函数不连续，只能測量一个或几个像元的调制传递函数的不足之处，本专利技术提供了ー种用可调频正弦光栅作为靶标的CCD芯片调制传递函数的测试装置及方法，本专利技术的装置及方法具有适用范围广，可重复性好，便于操作实现的CCD调制传递函数。本专利技术的技术方案是:所提供的CXD芯片调制传递函数测试装置包括He-Ne激光器、可调衰减器、针孔滤波器、光阑、准直透镜、迈克尔逊干涉仪、待测C⑶芯片、暗箱、图像采集卡和PC数据处理系统，全息干板以及微光度计在测试时要用到，但不属于本装置的组件。所述He-Ne激光器、可调衰减器、扩束镜、针孔滤波器、光阑、准直透镜依次置于迈克尔逊干涉仪的入射光路上且各组件的光轴在一条直线上；待测CXD芯片与的图像采集卡连接装入暗箱内以免杂散光影响测量，所述暗箱通过不透光管道连接在迈克尔逊干涉仪的出射光路上，所述PC数据处理系统与图像采集卡连接，读取图像信息。本专利技术应用上述测试装置测试CXD芯片调制传递函数的方法，包括以下步骤:(1)开启He-Ne激光器，光束通过可调衰减器进行初次的激光强度衰减，调节衰减器能够连续调节光的强度；(2)初次衰减的激光通过扩束镜扩展光束直径并通过针孔滤波器滤去杂波之后的激光束的质量得到初步改善，然后调节光路中的光阑使得光束中能量分布均匀的部分通过光阑的出射孔径；(3)调节准直透镜在光路中的前后位置，使入射进迈克尔逊干涉仪的光为平行光， 使迈克尔逊干涉仪出射光线成清晰的干涉条纹；(4)利用全息干板记录正弦干涉条纹图样，用测微光度计对记录的干涉条纹图样进行扫描记录得到干涉条纹的对比度M1 ；(5)将暗箱连接到干涉仪的出射光路，并且用相应的接口线将图像采集卡与PC数据处理系统连接，同时使正弦干涉条纹在待测CXD上成像；(6)在PC数据处理系统的图像采集软件通过图像采集卡读取待测C⑶所成正弦图像的光强最大值Imax与最小值Imin,计算正弦图像的对比度:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CCD芯片调制传递函数测试装置，其特征在于：所述的CCD芯片调制传递函数测试装置包括He?Ne激光器（1）、可调衰减器（2）、扩束镜（3）、针孔滤波器（4）、光阑（5）、准直透镜（6）、迈克尔逊干涉仪（7）、图像采集卡（8）、暗箱（9）、PC数据处理系统（10）和待测CCD芯片（11）；所述He?Ne激光器（1）、可调衰减器（2）、扩束镜（3）、针孔滤波器（4）、光阑（5）、准直透镜（6）依次置于迈克尔逊干涉仪（7）的入射光路并各组件的光轴为一条直线；待测CCD芯片（11）与图像采集卡（8）连接装入暗箱（9）内以免杂散光影响测量，所述暗箱（9）通过不透光管道连接在迈克尔逊干涉仪（7）的出射光路上，所述PC数据处理系统（10）与图像采集卡（8）连接，读取所成图像信息。

【技术特征摘要】
1.一种CCD芯片调制传递函数测试装置，其特征在于:所述的CCD芯片调制传递函数测试装置包括He-Ne激光器(1)、可调衰减器(2)、扩束镜(3)、针孔滤波器(4)、光阑(5)、准直透镜(6)、迈克尔逊干涉仪(7)、图像采集卡(8)、暗箱(9)、PC数据处理系统(10)和待测 CCD芯片(11);所述He-Ne激光器(I)、可调衰减器(2)、扩束镜(3)、针孔滤波器(4)、光阑(5)、准直透镜(6)依次置于迈克尔逊干涉仪(7)的入射光路并各组件的光轴为一条直线； 待测C⑶芯片(11)与图像采集卡(8)连接装入暗箱(9)内以免杂散光影响测量，所述暗箱 (9 )通过不透光管道连接在迈克尔逊干涉仪(7 )的出射光路上，所述PC数据处理系统(10 ) 与图像采集卡(8 )连接，读取所成图像信息。2.根据权利要求1所述的CXD芯片调制传递函数测试装置，其特征在于:在迈克尔逊干涉仪(7)中将分光镜(7-1)固定在角度可调的角度盘上，通过在0°到90°范围内调节角度盘的角度获得不同空间频率的正谐波。3.用权利要求1所述的CCD芯片调制传递函数测试装置测...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵晓鹏，高鹏，王琳，徐军，骆秋桦，曹蕾，程坤，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：