數位影像之MTF量測與應用｜國立中央大學博碩士論文系統

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研究生：	張高德 Gau-Der Chang
論文名稱：	數位影像之MTF量測與應用 MTF Measurement and Application by Using Digital Image
指導教授：	梁忠義 Thomas C. Y. Leung
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	理學院 - 光電科學與工程學系 Department of Optics and Photonics
畢業學年度：	91
語文別：	中文
論文頁數：	93
中文關鍵詞：	數位影像、光學傳遞函數
外文關鍵詞：	Digital Image, MTF
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摘要
在本論文中主要是利用數位影像的方法，來量測透鏡之調制傳遞函數(MTF)的研究；一般光學工廠的透鏡量測方式非常耗時，且量測儀器也非常昂貴；在本論文中，我們利用電子方式來產生我們所需的測試圖案，再運用光學上MTF的計算原理及數位影像處理技巧，開發出快速且價格低廉的光學量測系統，有別於其他傳統式的量測方法。

Abstract
The purpose of this study is measuring the modulation transfer function (MTF) of the lens by using the methods of the digital image. Generally, it spends much time to measure the quality of a lens in optical manufacturer, and the instruments are very expensive. In this thesis, we use the electronic methods to generate the testing target that we need. By applying the optical theories and the technologies of digital image processing, we developed this optical measuring system that is fast and low cost, and it is different from other conventional methods.

摘要
目錄………………………………………………………I
圖索引……………………………………………………IV
表索引……………………………………………………VII
第一章 緒論 ………………………………………………1
第二章 光學理論架構 ……………………………………3
2.1 線性系統理論…………………………………………3
2.2 光學傳遞函數…………………………………………5
2.3 有像差時的光學傳遞函數……………………………6
2.4 系統傳遞函數…………………………………………11
2.4.1 感測器的傳遞函數…………………………………12
2.4.2 動態的傳遞函數……………………………………13
2.4.3 內部電子雜訊的傳遞函數…………………………15
第三章 實驗架構 …………………………………………16
3.1 實驗架構………………………………………………16
3.2 LCD圖案產生器 ………………………………………19
3.3 CMOS感測器……………………………………………22
3.3.1 OV7620基本規格………………………………22
3.3.2 灰階值微分動作………………………………25
3.3.3 曝光時間………………………………………26
3.3.4 灰階分佈與能量的關係………………………28
3.3.5 雜訊問題………………………………………33
3.4 疊紋效應………………………………………………42
3.5 MTF計算流程 …………………………………………45
第四章 程式設計 …………………………………………46
4.1 USB介面簡介 …………………………………………46
4.2 視頻捕捉流程…………………………………………50
4.3 程式設計流程…………………………………………51
4.4 程式多工………………………………………………53
4.5 網路連線功能…………………………………………55
第五章 實驗結果 …………………………………………58
5.1 透鏡的MTF量測 ………………………………………58
5.2 不同位置下的MTF ……………………………………63
5.3 MTFA……………………………………………………69
5.4 畸變……………………………………………………70
5.5 透鏡的光能通過量……………………………………73
第六章 結論 ………………………………………………76
參考資料……………………………………………………77
附錄一………………………………………………………79
附錄二………………………………………………………80

                                

參考資料
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