RU189459U1 - Device for determining the modulation transfer function of optical-electronic systems - Google Patents
Device for determining the modulation transfer function of optical-electronic systems Download PDFInfo
- Publication number
- RU189459U1 RU189459U1 RU2018136852U RU2018136852U RU189459U1 RU 189459 U1 RU189459 U1 RU 189459U1 RU 2018136852 U RU2018136852 U RU 2018136852U RU 2018136852 U RU2018136852 U RU 2018136852U RU 189459 U1 RU189459 U1 RU 189459U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- test object
- optical
- electronic systems
- diaphragm
- transfer function
- Prior art date
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области контроля параметров оптико-электронных систем и касается устройства для определения функции передачи модуляции оптико-электронных систем. Устройство включает в себя источник излучения и тест-объект вида группы чередующихся светлых и темных полос. Тест-объект выполнен в виде группы узких щелевых каналов, чьи внутренние поверхности имеют высокий показатель отражения в рабочем спектральном диапазоне. Между источником излучения и тест-объектом по ходу лучей установлен световой канал прямоугольного сечения с высоким показателем отражения внутренней поверхности и диафрагма с профилем, соответствующим графику функции, представляющей собой сумму вложенных синусоид разной частоты. Между световым каналом и диафрагмой и на выходе тест-объекта установлены рассеиватели. Технический результат заключается в повышении точности определения функции передачи модуляции оптико-электронных систем видимого и инфракрасного диапазона в области низких частот. 4 ил.The utility model relates to the field of monitoring parameters of optical-electronic systems and relates to a device for determining the modulation transfer function of optical-electronic systems. The device includes a radiation source and a test object of the type of a group of alternating light and dark bands. The test object is designed as a group of narrow slotted channels, whose inner surfaces have a high reflectance in the working spectral range. A light channel of rectangular cross section with a high reflectance of the inner surface and a diaphragm with a profile corresponding to the graph of the function representing the sum of nested sinusoids of different frequencies are installed between the radiation source and the test object along the rays. Diffusers are installed between the light channel and the diaphragm and at the output of the test object. The technical result is to improve the accuracy of determining the transfer function of the modulation of optical-electronic systems of the visible and infrared range in the low frequency region. 4 il.
Description
Полезная модель относится к области измерительных систем и может быть использована для определения функции передачи модуляции (ФПМ) оптико-электронных систем (ОЭС) видимого и инфракрасного диапазона.The invention relates to the field of measuring systems and can be used to determine the modulation transfer function (MTF) of the optical and electronic systems (ECO) of the visible and infrared range.
Известно устройство для формирования изображении миры вида чередующихся светлых и темных полос для последующего измерения с ее помощью ФПМ оптических систем (Измерение передаточных функций оптических систем. / Шульман М.Я. Л.: Машиностроение, 1980. 208 с.). Данная установка, однако, обладает весьма крупными габаритами, и не предназначена для исследования ОЭС.A device is known for forming an image of the worlds of a type of alternating light and dark bands for subsequent measurement with its help of the MTF of optical systems (Measurement of transfer functions of optical systems. / M. Shulman, LL: Mashinostroenie, 1980. 208 p.). This installation, however, has very large dimensions and is not intended for ECO research.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является установка для измерения функции передачи модуляции инфракрасных ОЭС (патент США №6876443, МПК: H04N 17/002, опубл. 05.04.2005). При помощи источника излучения, представляющего собой черное тело и диафрагмы, имеющей вид сетки, формируется тест-объект виды группы чередующихся светлых и темных полос, изображение которого при помощи коллиматора проецируется на исследуемую ОЭС, которая преобразует его в цифровое изображение, которое в дальнейшем подвергается обработке на персональном компьютере (ПК) с целью получения графика ФПМ.Closest to the proposed utility model to the technical nature and the achieved result is an installation for measuring the transfer function of the modulation of infrared ECO (US patent No. 6876443, IPC: H04N 17/002, publ. 05.04.2005). With the help of a radiation source, which is a black body and a diaphragm, having the form of a grid, a test object is formed of a group of alternating light and dark bands, the image of which is projected onto the studied ECO using a collimator, which converts it into a digital image, which is further processed on a personal computer (PC) in order to obtain the schedule of FPM.
Недостатком подобной системы является неравномерность тест-объекта по площади, невозможность регулирования частотного состава формируемого тест-объекта, а также невозможность вычисления ФПМ в области низких частот с достаточной точностью.The disadvantage of such a system is the unevenness of the test object over the area, the impossibility of controlling the frequency composition of the test object being formed, as well as the impossibility of calculating the MTF in the low-frequency region with sufficient accuracy.
Предлагаемое устройство обладает компактными размерами и позволяет решить техническую задачу определения ФПМ ОЭС видимого и инфракрасного спектрального диапазона с возможностью более точного вычисления ФПМ в области низких частот.The proposed device has a compact size and allows you to solve the technical problem of determining the FPM of the visible and infrared spectral range with the ability to more accurately calculate the FPM in the low frequency region.
Для достижения данного технического результата используется предлагаемое устройство включает источник излучения необходимого спектрального диапазона, тест-объект вида группы чередующихся светлых и темных полос, при этом тест-объект выполнен в виде узких щелевых каналов, чьи внутренние поверхности имеют высокий показатель отражения в рабочем спектральном диапазоне. Между источником излучения и тест-объектом по ходу лучей установлен световой канал прямоугольного сечения с высоким показателем отражения внутренней поверхности, диафрагма с профилем, соответствующим графику функции, представляющей собой сумму вложенных синусоид разной частоты, а также два рассеивателя: между световым каналом и диафрагмой, и на выходе тест-объекта.To achieve this technical result, the proposed device includes a radiation source of the required spectral range, a test object of the form of a group of alternating light and dark bands, while the test object is made in the form of narrow slotted channels, whose inner surfaces have a high reflection in the working spectral range. A light channel of a rectangular cross section with a high reflectance of the inner surface, a diaphragm with a profile corresponding to the graph of the function representing the sum of nested sinusoids of different frequencies, as well as two diffusers: between the light channel and the diaphragm, and at the output of the test object.
Предлагаемые изобретения иллюстрируются фигурами, на которых изображены:The proposed invention is illustrated by the figures, which depict:
на Фиг. 1 - схема предлагаемого устройства измерения функции передачи модуляции;in FIG. 1 is a diagram of the proposed modulation transfer function measurement device;
на Фиг. 2 -изображение тест-объекта на входе и выходе испытуемой системы и графики распределения яркости/освещенности по строке;in FIG. 2 -the image of the test object at the input and output of the system under test and the graphs of the brightness / illumination distribution along the line;
на Фиг. 3 - Фурье-образы функций распределения яркости/освещенности;in FIG. 3 - Fourier transforms of the brightness / illumination distribution functions;
на Фиг. 4 - график ФПМ ОЭС.in FIG. 4 is a graph of the ECFFM.
Устройство (Фиг. 1) состоит из источника излучения необходимого спектрального диапазона (1), расположенного перед входным торцом светового The device (Fig. 1) consists of a radiation source of the required spectral range (1) located in front of the entrance end of the light
канала (2) прямоугольного сечения. После выходного торца светового канала установлена диафрагма (3) с профилем, соответствующим графику функции, представляющей собой сумму вложенных синусоид разной частоты. После диафрагмы по ходу лучей расположен тест-объект (5), выполненный в виде группы узких щелевых каналов. Между световым каналом (2) и диафрагмой (3), и на выходе тест-объекта (5) расположены рассеиватели (4). Все компоненты устройства соединены между собой путем свинчивания.channel (2) of rectangular section. After the output end of the light channel, a diaphragm (3) is installed with a profile that corresponds to the graph of the function, which is the sum of nested sinusoids of different frequencies. After the diaphragm in the course of the rays is the test object (5), made in the form of a group of narrow slotted channels. Between the light channel (2) and the diaphragm (3), and at the output of the test object (5) there are diffusers (4). All components of the device are interconnected by screwing.
Устройство функционирует следующим образом:The device functions as follows:
От источника (1) излучение необходимого спектрального диапазона, попадает в световой канал (2) прямоугольного сечения, который создает равномерную освещенность тест-объекта (5). Длина светового канала (2) для достижения наилучшего результата должна быть не менее чем в 5 (пять) раз больше его поперечных размеров. Для достижения большей равномерности освещенности светлых полос тест-объект (5) выполнен в виде группы узких щелевых каналов, внутренние поверхности которых имеют высокий показатель отражения в рабочем спектральном диапазоне. Рассеиватели (4) позволяют увеличить равномерность освещенности тест-объекта. Введение в тракт устройства перед тест-объектом диафрагмы (3) с профилем, соответствующим графику функции, представляющей собой сумму вложенных синусоид разной частоты, приводит к появлению в частотном спектре тест-объекта дополнительных пиков, позволяющих измерить ФПМ исследуемой ОЭС.Таким образом диафрагма позволяет увеличить число измеряемых значений ФПМ в области низких частот и в области частот, соответствующих частотным компонентам тест-объекта, что ведет к повышению точности измерения ФПМ на данных участках. Возможность изменения профиля диафрагмы путем ее замены позволяет регулировать частотный состава тест-объекта. При помощи испытуемой ОЭС затем производится формирование изображения тест-объекта, которое затем подвергается обработке на ПК с целью получения графика ФПМ.From the source (1) the radiation of the required spectral range enters the light channel (2) of rectangular cross section, which creates a uniform illumination of the test object (5). The length of the light channel (2) to achieve the best result should be no less than 5 (five) times its transverse dimensions. To achieve greater uniformity of illumination of light bands, the test object (5) is designed as a group of narrow slotted channels, the inner surfaces of which have a high reflectance in the working spectral range. Diffusers (4) allow to increase the uniformity of illumination of the test object. Introduction to the path of the device before the test object of the diaphragm (3) with a profile corresponding to the graphics function, representing the sum of nested sinusoids of different frequencies, leads to the appearance of additional peaks in the frequency spectrum of the test object, allowing you to measure the FPM of the ECO under investigation. the number of measured values of the MTF in the low frequency range and in the frequency range corresponding to the frequency components of the test object, which leads to an increase in the measurement accuracy of the MTF in these areas. The ability to change the profile of the diaphragm by replacing it allows you to adjust the frequency composition of the test object. With the help of the ECO under test, an image of the test object is then formed, which is then processed on a PC in order to obtain an MTF schedule.
Значения ФПМ определяются по формулеThe values of MTF are determined by the formula
где Мвх и Мвых - максимальные значения пиков Фурье-образа распределения яркости по строке тест-объекта на входе и на выходе оптико-электронной системы, соответственно. Промежуточные значения ФПМ могут быть определены путем интерполяции кубическими сплайнами.where M in and M out are the maximum values of the peaks of the Fourier transform of the brightness distribution along the line of the test object at the input and output of the optical-electronic system, respectively. Intermediate values of MTF can be determined by interpolation by cubic splines.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет проводить автоматизированные измерения ФПМ ОЭС видимого и инфракрасного диапазона с высокой точностью и возможностью вычисления ФПМ в области низких частот.Thus, the proposed utility model allows for automated measurements of the FPM OES of the visible and infrared range with high accuracy and the ability to calculate the FPM at low frequencies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018136852U RU189459U1 (en) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Device for determining the modulation transfer function of optical-electronic systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018136852U RU189459U1 (en) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Device for determining the modulation transfer function of optical-electronic systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU189459U1 true RU189459U1 (en) | 2019-05-23 |
Family
ID=66635851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018136852U RU189459U1 (en) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Device for determining the modulation transfer function of optical-electronic systems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU189459U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2789603C1 (en) * | 2022-06-20 | 2023-02-06 | Евгений Викторович Чаусов | Method for determining the modulation transfer function of aircraft digital optoelectronic systems |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2177163C2 (en) * | 1999-02-16 | 2001-12-20 | Курский государственный технический университет | Procedure of complex evaluation of parameters of image converters and device for its realization |
| US6876443B2 (en) * | 2001-10-31 | 2005-04-05 | Lfk-Lenkflugkoerpersysteme Gmbh | Process and apparatus for automatically determining the modulation transfer function of focal plane array cameras |
| US6900884B2 (en) * | 2001-10-04 | 2005-05-31 | Lockheed Martin Corporation | Automatic measurement of the modulation transfer function of an optical system |
-
2018
- 2018-10-18 RU RU2018136852U patent/RU189459U1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2177163C2 (en) * | 1999-02-16 | 2001-12-20 | Курский государственный технический университет | Procedure of complex evaluation of parameters of image converters and device for its realization |
| US6900884B2 (en) * | 2001-10-04 | 2005-05-31 | Lockheed Martin Corporation | Automatic measurement of the modulation transfer function of an optical system |
| US6876443B2 (en) * | 2001-10-31 | 2005-04-05 | Lfk-Lenkflugkoerpersysteme Gmbh | Process and apparatus for automatically determining the modulation transfer function of focal plane array cameras |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Oleg. A. Perezyabov и др. "Measuring the modulation-transfer function of radiation-tolerant machine-vision system using the sum of harmonic components of different frequency", OPTICAL SENSORS 2017, PROCEEDINGS. OF SPIE, т. 10231, стр. 102311R-1 - 102311R-7. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2789603C1 (en) * | 2022-06-20 | 2023-02-06 | Евгений Викторович Чаусов | Method for determining the modulation transfer function of aircraft digital optoelectronic systems |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Young | Photometric error analysis. VI. Confirmation of Reiger's theory of scintillation | |
| CN104634449B (en) | Low-light ICCD signal-to-noise test system and method for testing | |
| US20030169345A1 (en) | Stray light correction method for imaging light and color measurement system | |
| CN105486489B (en) | Television imaging system modulation transfer function test device and method | |
| EP2772738A3 (en) | Optical fiber temperature distribution measurement device and method of measuring optical fiber temperature distribution | |
| CN104748678A (en) | Method of compensating image quality during high-temperature object measurement | |
| CN107403177A (en) | Brightness measurement method based on industrial camera | |
| CN104296968A (en) | Modulation transfer function test method of multichannel CCD | |
| US11099063B2 (en) | Apparatus and method for profiling a beam of a light emitting semiconductor device | |
| JP2012212424A (en) | Method for determining bidirectional reflectance distribution function (brdf) of surface | |
| RU189459U1 (en) | Device for determining the modulation transfer function of optical-electronic systems | |
| US9769393B2 (en) | Color matching with shade detection | |
| CN104062010A (en) | Spectral optical source color illumination measuring instrument for optimizing calibration algorithm | |
| CN207407823U (en) | A kind of big visual field sample thickness measuring device | |
| US9250186B2 (en) | Profilometry systems and methods based on absorption and optical frequency conversion | |
| CN103968943B (en) | A kind of accurate measurement method of fiber spectrometer signal to noise ratio (S/N ratio) | |
| Krüger et al. | Spectral mismatch correction factor estimation for white LED spectra based on the photometer’s f1′ value | |
| WO2015037352A1 (en) | Multi-wavelength radiation thermometer and multi-wavelength radiation temperature measurement method | |
| CN116086645B (en) | Temperature measurement method applied to optical fiber Raman distributed system | |
| CN102253011B (en) | Use of calculating relative equivalent transmittance of integrating sphere | |
| CN204202849U (en) | CCD modulation transfer function measuring device | |
| CN217358748U (en) | Device for improving accuracy of spectral imager and spectral imaging system | |
| Takacs et al. | 2D spatial frequency considerations in comparing 1D power spectral density measurements | |
| KR100983877B1 (en) | System and method for measuring reflectance of an object | |
| CN204330129U (en) | The brightness detection instrument of built-in light source |