傳遞函數(shù)的原理和方法？放置在系統(tǒng)輸入平面上的空間頻率為ν的一維余弦光柵的光強(qiáng)分布可以表示為:I(x)1 cos(2πωx)圖像通過(guò)系統(tǒng)后的光強(qiáng)分布為:I(x)1m(ν)cos[2ππxφ(ν)]其中m

傳遞函數(shù)的原理和方法？

放置在系統(tǒng)輸入平面上的空間頻率為ν的一維余弦光柵的光強(qiáng)分布可以表示為:

I(x)1 cos(2πωx)

圖像通過(guò)系統(tǒng)后的光強(qiáng)分布為:

I(x)1m(ν)cos[2ππxφ(ν)]

其中m(ν)是調(diào)制度或?qū)Ρ榷?，表示交流分量的幅度I(ν)與DC分量I0的比值。輸入余弦光柵的調(diào)制度為1，為全調(diào)幅；M(ν)≤1，等號(hào)只在ν0時(shí)成立。M(ν)代表余弦信號(hào)的調(diào)制度隨空間頻率ν的衰減，稱(chēng)為調(diào)制傳遞函數(shù)；φ(ν)表示余弦光柵亮條紋位置相對(duì)暗條紋位置的移動(dòng)，稱(chēng)為相位傳遞函數(shù)。復(fù)雜函數(shù):

H(ν)m(ν)exp[iφ(ν)]

稱(chēng)為光學(xué)傳遞函數(shù)。調(diào)制傳遞函數(shù)是光學(xué)傳遞函數(shù)的模塊，歸一化過(guò)程指定m(0)1，表示任何成像系統(tǒng)都會(huì)一直響應(yīng)均勻的亮場(chǎng)(零頻率)。緩慢變化的背景和粗糙物體通過(guò)系統(tǒng)形成的圖像比較清晰，系統(tǒng)的低頻調(diào)制傳遞函數(shù)比較高?？臻g頻率越高，調(diào)制傳遞函數(shù)越小，說(shuō)明物體光學(xué)系統(tǒng)的分辨率越精細(xì)，那些m(ν)≈0的物體細(xì)節(jié)會(huì)變得非常模糊，甚至消失在通過(guò)該系統(tǒng)的圖像強(qiáng)度分布中。調(diào)制傳遞函數(shù)m(ν)綜合反映了元件從低頻到高頻的傳遞特性，是評(píng)價(jià)系統(tǒng)成像質(zhì)量的主要指標(biāo)。在很多情況下，光學(xué)傳遞函數(shù)指的是調(diào)制傳遞函數(shù)。當(dāng)幾個(gè)成像系統(tǒng)串聯(lián)時(shí)，復(fù)合系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)是子系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)的乘積。

光學(xué)系統(tǒng)只有有限的孔徑，當(dāng)空間頻率過(guò)高時(shí)，余弦光柵衍射光的離軸角過(guò)大，無(wú)法進(jìn)入系統(tǒng)，因此存在截止頻率(極限頻率)ν c .對(duì)于非相干成像系統(tǒng)，

νc1/λF2N.A./λ

其中f是成像系統(tǒng)的f數(shù)(焦距/孔徑)，λ是光波的波長(zhǎng)，N.A .是數(shù)值孔徑。超出截止頻率的圖像細(xì)節(jié)不會(huì)通過(guò)系統(tǒng)。為此，光學(xué)系統(tǒng)是一個(gè)低頻濾波器。規(guī)格相同(如F數(shù)相同)的成像系統(tǒng)，截止頻率相同。

在評(píng)價(jià)大視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量時(shí)，不僅要考慮低頻、中頻和高頻的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的大小，還要綜合評(píng)價(jià)不同視場(chǎng)對(duì)應(yīng)的一系列傳遞函數(shù)曲線。離軸視場(chǎng)對(duì)水平方向(子午線方向)放置的余弦光柵和垂直方向(矢狀方向)放置的光柵的調(diào)制傳遞函數(shù)是不一樣的，需要同時(shí)考察子午線MTF和矢狀MTF。一般來(lái)說(shuō)，整體MTF曲線越高，系統(tǒng)成像質(zhì)量越好。在某些應(yīng)用中，也有必要考慮相位傳遞函數(shù)。而在普通的成像鏡頭生產(chǎn)線上，為了快速高效地判斷成像質(zhì)量，可以像工業(yè)部門(mén)一樣，將幾個(gè)甚至一個(gè)空間頻率的調(diào)制傳遞函數(shù)m (ν0)與閾值的比較作為鏡頭成像質(zhì)量是否合格的判據(jù)。的近似值就足夠了。ν0也叫特征頻率，通常取ν0νc/2。

傳遞函數(shù)和開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的區(qū)別？

首先，兩者的特點(diǎn)不同:

1.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的特點(diǎn):圖像是開(kāi)環(huán)的。

2.閉環(huán)傳遞函數(shù)的特點(diǎn):圖像是閉環(huán)的。

第二，兩者的概述不同:

1.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)概述:開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)是指開(kāi)環(huán)系統(tǒng)(如濾波器)的輸出輸入比與頻率之間的函數(shù)關(guān)系，即系統(tǒng)的頻域特性。

2.閉環(huán)傳遞函數(shù)概述:閉環(huán)傳遞函數(shù)是自動(dòng)控制原理傳遞函數(shù)中廣泛使用的一個(gè)概念。

第三，兩者的性質(zhì):

1.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的性質(zhì):通常用它的幅頻特性和相頻特性(函數(shù))來(lái)表示。

2.閉環(huán)傳遞函數(shù)的性質(zhì):傳遞函數(shù)表達(dá)的是系統(tǒng)本身的特性，與輸入無(wú)關(guān)。