调制传递函数

调制传递函数

调制传递函数(Modulation Transfer Function)MTF

一般通过光学系统的输出像的对比度总比输入像的对比度要差,这个对比度的变化量与空间频率特性有密切的关系。把输出像与输入像的对比度之比称为调制传递函数,及MTF的定义是MFT=输出图像的对比度/输入图像的对比度,因为输出图像的对比度总小于输入图像的对比度,所以MFT值介于0~1之间。

调制传递函数可用于表示光学系统的特征,MTF越大,表示系统的成像质量越好。

调制传递函数(MTF)表示调制度与图像内每毫米线对数之间的关系,是所有光学系统性能判断中最全面的判据,特别是对于成像系统。一个图案强度按正弦规律变化的周期性目标由待测镜头成像后,像面处的图案强度是由相差、衍射、装配和校准误差以及其他因素,像质有点退化,亮暗成度不如初始。

调制度就是最大强度与最小强度之差与最大强度与最小强度之和的比。MTF是像的调制度与物的调制度之比。它是空间频率的函数,空间频率通常以1p/mm的形式表示。

MTF说明物的调制度被镜头传递到像的情况。

MTF的计算通常使用径向靶条和切向靶条,且切向靶条彼此垂直。然而,对于具有像素特性的阵列探测器,分辨力靶条应与像素行和列相一致,使用垂直靶条和水平靶条要比使用径向和切向靶条更为合适。

调制传递函数的测量与透镜像质评价

实验六 调制传递函数的测量与透镜像质评价 光学成像系统是信息传递的系统,光波携带输入图像的信息从物平面传播到像平面,输出像的质量完全取决于光学系统的传递特性。理想成像要求物平面与像平面之间一一对应。实际中,点物不能成点像,其原因就是通过成像系统后像质会变坏。传统的光学系统像质评价方法是星点法和鉴别率法,但它们均存在自身的缺点[1]。 20世纪50年代,霍普金斯(H .H .Hopkins )提出了光学传递函数的概念,其处理方法是将输入图像看作由不同空间频率的光栅组成,通过研究这些空间频率分量在系统传递过程中丢失、衰减、相移等变化的情况,计算出光学传递函数的值并作出曲线来表征光学系统对不同空间频率图像的传递性能,这种方法是一种比较科学和全面的评价成像系统成像质量的方法。现在人们广泛用传递函数作为像质评价的判据,使质量评价进入客观计量。 一、实验目的 1.了解传递函数测量的基本原理,掌握传递函数测量和成像质量评价的近似方法; 2.通过对不同空间频率的矩形光栅成像的方法,测量透镜的调制传递函数。 二、实验原理 任何二维物体g(x, y)都可以分解成一系列沿x 方向和y 方向的不同空间频率(v x ,v y )的简谐函数(物理上表示正弦光栅)的线性叠加: (1) 式中G(v x ,v y ) 是物体函数g(x, y)的傅里叶谱,它表示物体所包含的空间频率 (v x ,v y ) 的成分含量,其中低频成分表示缓慢变化的背景和大的物体轮廓,高频成分则表征物体的细节。 当该物体经过光学系统后,各个不同频率的正弦信号发生两种变化:首先是对比度下降,其次是相位发生变化,而相应的G(v x ,v y )变为像的傅里叶谱()y x v v G ,',这一综合过程可表示为: (2) 式中H (v x ,v y ) 称为光学传递函数,它是一个复函数,可以表示为: (3) 它的模m (v x , v y ) 被称为调制传递函数(modulation transfer function, MTF ),相位部分 φ (v x ,v y ) 则称为相位传递函数(phase transfer function, PTF )。 对像的傅里叶谱() y x v v G ,' 再作一次逆变换,就得到像的复振幅分布: (4) 空间频率是用一种叫“光栅”的目标板来测试,它的线条从黑到白逐渐过渡,见图1。 ()()()[] y x y x y x dv dv y v x v i v v G y x g +=??∞∞-∞∞-π2exp ,,()()() y x y x y x v v H v v G v v G ,,,?='()()()[]y x y x y x dv dv y v x v i v v G y x g +-'='??∞∞-∞∞-π2exp ,,()()()[] y x y x y x v v j v v m v v H ,exp ,,φ=

光学基础知识调制传输函数MTF解读

光学基础知识调制传输函数M T F解读 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

光学基础知识:摄影镜头调制传输函数MTF解读 作者:老顽童 镜头是摄影师和摄影爱好者投资最高的设备之一,也是决定拍摄质量的最重要的因素。因此,镜头的质量,历来受到极大的重视。我们当然会很关心摄影镜头的测量方法。 摄影的最终产品是照片,所以,根据拍摄照片的质量来评价镜头质量,这是我们最先想到的,也是最基本的测试镜头的方法。实拍照片评价镜头质量的优点是结果直截了当,根据效果判断,比较放心。不过决定照片质量的客观因素很多,而一张照片的“好”与“坏”又需要人的主观判断,很难通过测量得出客观的定量结果。大量的事实表明,影响拍摄质量最重要的因素是镜头的分辨率和反差。反差大小可以通过仪器很容易测量,而分辨率就不那么容易了!现在我们经常采用拍摄标准分辨率板的方法测量镜头的分辨率。将拍摄了标准分辨率板的底片放到显微镜下人工判读,看最高能够分辩多少线条密度。分辨率的单位是线对/毫米(lp/mm),一黑一白两条线算是一个线对,每毫米能够分辩出的线对数就是分辨率的数值。由于这种方法还是要受到胶片分辨率的客观影响和人工判读的主观影响,所以并不是最准确最理想的方法。 现在,让我们从另一个角度出发,将镜头看作一个信息传递系统:被拍摄景物反射出来的光线是它的输入信息,而胶片上的成像就是它的输出信息。一个优秀的镜头意味着它的输出的像忠实的再现了输入方景物的特性。喜欢音响的朋友都知道,高保真放大器的输出,应当准确地再现输入信号(图1)。当输入端输入频率变化而幅

度不变的正弦信号时,输出正弦波信号幅度的变化反映了放大器的频幅特性。频幅特性越平坦,放大器性能越好 (图2)! 图1 放大器准确再现输入信号 图2 放大器的频幅特性 类似的方法也可以用来描述镜头的特性。由数学证明可知,任何周期性图形都可以分解成亮度按正弦变化的图形的叠加,而任何非周期图形又可以看作是周期图形片断的组合。因此,研究镜头对正弦变化的图形的反映,就可以研究镜头的性能!亮度按正弦变化的周期图形叫做“正弦光栅”。为了描述正弦光栅的线条密度,我们引入了“空间频率”的概念。一般正弦波的频率指单位时间(每秒钟)正弦波的周期数,对应的,正弦光栅的空间频率就是单位长度(每毫米)的亮度按照正弦变化的图形的周期数。

(很实用,很好)用MATLAB 实现信号的调制与解调 调频 调相等

信号调制与解调 [实验目的] 1. 了解用MATLAB 实现信号调制与解调的方法。 2. 了解几种基本的调制方法。 [实验原理] 由于从消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量,这种信号在许多信道中不适宜传输。因此,在通信系统的发送端通常需要有调制过程,而在接收端则需要有反调制过程——解调过程。 所谓调制,就是按调制信号的变化规律去改变某些参数的过程。调制的载波可以分为两类:用正弦信号作载波;用脉冲串或一组数字信号作为载波。最常用和最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。本实验中重点讨论幅度调制。 幅度调制是正弦型载波的幅度随调制信号变化的过程。设正弦载波为 )c o s ()(o c t A t S ??+= 式中 c ?——载波角频率 o ?——载波的初相位 A ——载波的幅度 那么,幅度调制信号(已调信号)一般可表示为 )c o s ()()(o c m t t Am t S ??+= 式中,m(t)为基带调制信号。 在MATLAB 中,用函数y=modulate(x,fc,fs,’s’)来实现信号调制。其中fc 为载波频率,fs 为抽样频率,’s’省略或为’am -dsb-sc’时为抑制载波的双边带调幅,’am -dsb-tc’为不抑制载波的双边带调幅,’am -ssb ’为单边带调幅,’pm’为调相,’fm’为调频。 [课上练习] 产生AM FM PM signals [实验内容] 0. 已知信号sin(4) ()t f t t ππ= ,当对该信号取样时,求能恢复原信号的最大取样周期。

设计MATALB 程序进行分析并给出结果。 1. 有一正弦信号)256/2sin()(n n x π=, n=[0:256],分别以100000Hz 的载波和 1000000Hz 的抽样频率进行调幅、调频、调相,观察图形。 2. 对题1中各调制信号进行解调(采用demod 函数),观察与原图形的区别 3. 已知线性调制信号表示式如下: ⑴ t t c ?cos cos Ω ⑵ t t c ?cos )sin 5.01(Ω+ 式中Ω=6c ?,试分别画出它们的波形图和频谱图 4. 已知调制信号)4000cos()200 cos()(t t t m ππ+=,载波为cos104t ,进行单边带调制,试确定单边带信号的表示式,并画出频谱图。 [实验要求] 1 自行编制完整的实验程序,实现对信号的模拟,并得出实验结果。 2 在实验报告中写出完整的自编程序,并给出实验结果和分析,学习demod 函数对调制信号进行解调的分析。 对1,2题解答,程序如下: clc;close all;clear; % Fm=10;Fs=1000;Fc=100;N=1000;k=0:N-1; % t=k/Fs; n=[0:256];Fc=100000;Fs=1000000;N=1000; xn=abs(sin(2*pi*n/256)); % x=abs(sin(2.0*pi*Fm*t));xf=abs(fft(x,N)); xf=abs(fft(xn,N)); y2=modulate(xn,Fc,Fs,'am'); subplot(211); plot(n(1:200),y2(1:200)); xlabel('时间(s)');ylabel('幅值');title('调幅信号'); yf=abs(fft(y2,N)); subplot(212);stem(yf(1:200));xlabel('频率(H)');ylabel('幅值');

基于调制函数的SVPWM算法

2008年 2 月电工技术学报Vol.23 No.2 第23卷第2期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Feb. 2008 基于调制函数的SVPWM算法 陆海峰1瞿文龙1张磊1张星1樊扬1程小猛1 靳勇刚2肖波2 (1. 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统国家重点实验室北京 100084 2. 中国南车集团株洲电力机车研究所株洲 412001) 摘要为了避免复杂的三角函数和求根运算,便于数字信号处理器的实时运算,提出一种新的SVPWM算法。采用SPWM中调制波与载波相比较的规则采样思路,通过在静止坐标系下直接计算每个参考电压矢量所对应的三相调制波的函数值,进而得到每相电压在一个PWM周期中的占空比。该算法的主要特点是计算简单,只需要普通的四则运算, 适用于数字化系统。在扇区划分和占空比饱和的处理上较传统SVPWM算法更简便,且过调制范围也略有拓展,具有很大的实用性。仿真和实验结果证实了该算法的有效性。 关键词:电压型逆变器空间矢量脉宽调制异步电动机调制函数过调制 中图分类号:TM 464 SVPWM Algorithm Based on Modulation Functions Lu Haifeng1 Qu Wenlong1 Zhang Lei1 Zhang Xing1 Fan Yang1 Cheng Xiaomeng1 Jin Yonggang2 Xiao Bo2 (1. Tsinghua University Beijing 100084 China 2. Zhuzhou Electric Locomotive Research Institute Zhuzhou 412001 China) Abstract In order to avoid complex calculation of triangle functions and square root, and realize feasibly real-time calculation by DSP, a new space vector pulse width modulation(SVPWM) algorithm is developed. Coming from the idea of SPWM regular sampling in which the modulated wave compares with carrier, by directly calculating the corresponding three-phase modulated wave function values of the reference voltage vector in the static frame, the PWM duty ratio of every phase voltage is then obtained. The principle of the algorithm is introduced and the formulas of PWM calculation are derived in the paper. It just contains the four fundamental arithmetic operations, and it is suitable in the digital systems. In addition, it is more convenient than traditional PWM calculation in the sector dividing and the duty ratio saturation dealing, and the range of over-modulation is some few extended. So the algorithm has good practicality. The results of simulation and experiment verify the validity of the method. Keywords:Voltage source inverter (VSI), space vector pulse width modulation (SVPWM), induction motor, modulation function, over modulation 1引言 随着电力电子技术和微处理器的发展,脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术在电力传动领域得到了广泛应用。在各种PWM技术中,空间矢量PWM(Space Vector PWM,SVPWM)技术以其调制比高和易于数字化的优点,在高性能全数字化交流调速系统中得到了较多应用[1-2]。 在一般的数字化系统中,其CPU(如单片机或 国家“863”高技术项目(2005AA501130)。收稿日期 2007-01-26 改稿日期 2007-4-20

光学基础知识调制传输函数MTF解读

光学基础知识:摄影镜头调制传输函数MTF解读 作者:老顽童 镜头是摄影师和摄影爱好者投资最高的设备之一,也是决定拍摄质量的最重要的因素。因此,镜头的质量,历来受到极大的重视。我们当然会很关心摄影镜头的测量方法。 摄影的最终产品是照片,所以,根据拍摄照片的质量来评价镜头质量,这是我们最先想到的,也是最基本的测试镜头的方法。实拍照片评价镜头质量的优点是结果直截了当,根据效果判断,比较放心。不过决定照片质量的客观因素很多,而一张照片的“好”与“坏”又需要人的主观判断,很难通过测量得出客观的定量结果。大量的事实表明,影响拍摄质量最重要的因素是镜头的分辨率和反差。反差大小可以通过仪器很容易测量,而分辨率就不那么容易了!现在我们经常采用拍摄标准分辨率板的方法测量镜头的分辨率。将拍摄了标准分辨率板的底片放到显微镜下人工判读,看最高能够分辩多少线条密度。分辨率的单位是线对/毫米(lp/mm),一黑一白两条线算是一个线对,每毫米能够分辩出的线对数就是分辨率的数值。由于这种方法还是要受到胶片分辨率的客观影响和人工判读的主观影响,所以并不是最准确最理想的方法。 现在,让我们从另一个角度出发,将镜头看作一个信息传递系统:被拍摄景物反射出来的光线是它的输入信息,而胶片上的成像就是它的输出信息。一个优秀的镜头意味着它的输出的像忠实的再现了输入方景物的特性。喜欢音响的朋友都知道,高保真放大器的输出,应当准确地再现输入信号(图1)。当输入端输入频率变化而幅度不变的正弦信号时,输出正弦波信号幅度的变化反映了放大器的频幅特性。频幅特性越平坦,放大器性能越好(图2)! 图1 放大器准确再现输入信号

图2 放大器的频幅特性 类似的方法也可以用来描述镜头的特性。由数学证明可知,任何周期性图形都可以分解成亮度按正弦变化的图形的叠加,而任何非周期图形又可以看作是周期图形片断的组合。因此,研究镜头对正弦变化的图形的反映,就可以研究镜头的性能!亮度按正弦变化的周期图形叫做“正弦光栅”。为了描述正弦光栅的线条密度,我们引入了“空间频率”的概念。一般正弦波的频率指单位时间(每秒钟)正弦波的周期数,对应的,正弦光栅的空间频率就是单位长度(每毫米)的亮度按照正弦变化的图形的周期数。 图3 正弦光栅 典型的正弦光栅如图3所示。相邻的两个最大值的距离是正弦光栅的空间周期,单位是毫米。空间周期的倒数就是空间频率(Spatial Frequency),单位是线对/毫米(lp/mm,linepairs/mm)。正弦光栅最亮处与最暗处的差别,反映了图形的反差(对比度)。设最大亮度为Imax,最小亮度为Imin,我们用调制度(Modulation)表示反差的大小。调制度M定义如下: M=(Imax-Imin)/(Imax+Imin) 很明显,调制度介于0和1之间。调制度越大,意味着反差越大。当最大亮度与最小亮度完全相等时,反差完全消失,这时的调制度等于0。 我们将正弦光栅置于镜头前方、在镜头成像处测量像的调制度,发现当光栅空间频率很低时,像的调制度几乎等于正弦光栅的调制度;随着空间频率的提高,像的调制度逐渐单调下降;空间频率高到一定程度,像的调制度逐渐降低到0、完全失去了反差! 正弦信号通过镜头后,它的调制度的变化是正弦信号空间频率的函数,这个函数称为调制传递函数MTF(Modulation Transfer Function)。对于原来调制度为M的正弦光栅,如果经过镜头到达像平面的像的调制度为M ’ ,则MTF函数值为: MTF值= M ’ / M 可以看出,MTF值必定介于0和1之间,并且越接近1、镜头的性能越好! 如果镜头的MTF值等于1,镜头输出的调制度完全反映了输入正弦光栅的反差;而如果输入的正弦光栅的调制度是1,则输出图像的调制度正好等于MTF值!所以,MTF函数代表了镜头在一定空间频率下的反差。

基于图像处理的调制传递函数测试方法研究

目录 摘要............................................................................................................. I I ABSTRACT .......................................................................................................III 目录........................................................................................................... IV 第1章绪论. (1) 1.1研究的目的和意义 (1) 1.2国内外研究现状 (1) 1.3本文的研究内容 (4) 1.3.1 总体设计思路 (4) 1.3.2 论文内容安排 (5) 第2章MTF测试技术的理论基础 (6) 2.1光学系统调制传递函数 (6) 2.1.1 光学传递函数的定义 (6) 2.1.2 串联系统的传递函数 (8) 2.2MTF测试原理 (9) 2.3MTF测试方法 (10) 2.3.1 狭缝法 (11) 2.3.2 刃边法 (13) 2.3.3 对比度法 (15) 2.4本文对比度测试方法 (17) 第3章MTF测试实验平台建立 (21) 3.1测试系统功能图 (21)

3.3实验装置的组成 (22) 3.4实验器材选取 (23) 3.4.1 CCD成像器件 (23) 3.4.2 LCD显示屏 (25) 3.4.3 微调云台 (26) 3.5本章小结 (26) 第4章MTF测试软件设计 (27) 4.1测试系统总体框架 (27) 4.2图像的采集 (28) 4.3图像处理 (29) 4.3.1 背景降噪处理 (29) 4.3.2 中值滤波降噪处理 (30) 4.4MTF值的计算 (30) 4.4.1 频率的计算 (31) 4.4.2 对比度的计算 (32) 4.4.3 MTF值的标定 (34) 4.4.4 曲线拟合 (34) 4.5调焦模块 (35) 4.6本章小结 (37) 第5章实验测试结果及误差分析 (38) 5.1测试结果 (38)

调制传递函数MTF

调制传递函数MTF(Modulation Transfer Function) 这是目前分析镜头的解像力跟反差再现能力使用比较科学的方法,但是近来有越来越多人发现他虽然是一种标准化的东西但有些影像的东西并非标准化能够衡量出来的, 所以他只是个参考值而非全部。 这种测定光学频率的方式是以一个mm的范围内能呈现出多少条线来度量,其单位以line/mm来表示。所以当一支镜头能做到所入即所出的程度那就表这支镜头是所谓的完美镜头,但是因为镜片镜头的设计往往还有很多因素影响所以不可能有这种理想化的镜头。 MTF图 MTF的表现通常是以一个平图上有多种不同尺寸大小的线条或图案在多少光圈及多少距离下拍摄所作的分析做成的图表就称之为MTF图了。所以一般要看这种图之前要先了解图中所有相关位置的坐标或线条所要说明的项目是什么才能了解图在说什么。比如说Canon Lens Work书里的MTF图的坐标在直的是MTF值(反差比及浓度比)横的是空间频率(单一空间的线数) 坐标内的线条有分10line/mm跟30line/mm两种。 反差/明锐度:5(或10)lp/mm的读数反映镜头的反差表现.即使微小的差别(2.5% !)也能在画面中体现出来! 你可以把它看作一种最基本的"锐度".一枚好的镜头在光圈收小后应该在5lp/mm下径向和切向同时高于95% .低于90%即表明镜头表现不佳. 一枚明锐度好而锐度差的镜头通常比明锐度差而锐度高的镜头看上去更锐利!不过,锐度和明锐度两项指标通常相辅相成. 锐度:10至40(或更高)lp/mm表明一枚镜头的锐度——即再现细节的能力.40lp/mm表明镜头再现物体非常细微细节(如人像摄影中的头发丝)的能力.此时即使MTF值的差距较大(如10%)也无法直接在画面中辨认出来.按照人眼的辨别力和35mm胶卷的片幅,如果要得到质量非常理想的7英寸的照片,镜头20lp/mm下的MTF值必须大于50%.而要想在16英寸下仍有非常理想的画面质量,其70lp/mm下的MTF值竟须超过63%!几乎没有镜头可以达到这样好的表现! 辨别好镜头的简易法则(收小两档光圈): 教你如何看懂MTF曲线 MTF曲线说明·40lp/mm曲线(红色)须位于 边缘>20%(图形右侧) 中心>65%(图形左侧). ·20lp/mm曲线(紫色)须位于: 边缘>45% 中心>80% ·10lp/mm曲线(绿色)须十分接近5lp/mm曲线. ·5lp/mm曲线(蓝色)须于整个X轴上>95% MTF曲线说明:横坐标代表镜头的成像范围,即从中央到边缘的范围。纵坐标代表了反差的特性,越接近1,反差越高。低频曲线[10线对/mm,红色(佳能小白镜头为黑色粗线)]代表了镜头的反差属性,曲线的值越接近1,越平直,说明镜头的发差越高,中心与边缘的成像越接近于一致,影像轮廓清晰,画面通透。高频曲线[30线对/mm,绿色(小白镜头为黑色细线)]代表了镜头的锐利度特性,曲线越高,越平直,说明了镜头越锐利,分辨率高,画面的细节丰富,中心与边缘的成像越接近于一致。实线与虚线的距离反映了镜头的像散特性,距离越小,说明了镜头的像散越小。MTF 曲线只能反映镜头的反差与锐利度的特性,并不能代表镜头的综合水平。) 调制传递函数MTF的表现通常是以一个平图上有多种不同尺寸大小的线条或图案在多少光圈及多少距离下拍摄所作的分析做成的图表就称之为MTF图了。 简单来说就是:1.曲线越平越好,证明镜片成像水平从中心到边缘都很稳定 2.曲线位置越高越好,越高证明镜头锐度越好 3.虚线和实线越拢越好,越拢证明焦外效果好

调制传递函数和调制传递函数曲线

Modulation Transfer Function (MTF) and MTF Curves MTF curves show resolution and contrast information simultaneously allowing a lens to be evaluated based on the requirements for a specific application and can be used to compare the performance of multiple lenses. Used correctly, MTF curves can help determine if an application is actually feasible. For information on how to read an MTF curve, see Lens Performance Curves. Figure 1 is an example of an MTF curve for a 12mm lens used on the Sony IXC 625 sensor, which has a sensor format of 2/3" and 3.45μm pixels. The curve shows lens contrast over a frequency range from 0 lp/mm to 150 lp/mm (sensor’s limiting r esolution is 145lp/mm). Additionally, this lens has its f/# set at 2.8 and is set at a PMAG of 0.05X, which yields a FOV of approximately 170mm for 20X the horizontal dimensions of the sensor. This FOV/PMAG will be used for all examples in this section. White light is used for the simulated light source. Figure 1: MTF curve for a 12mm lens used on the Sony IXC 625 sensor. This curve provides a variety of information. The first thing to note is that the diffraction limit is represented by the black line. The black line indicates that the maximum theoretically possible contrast that can be achieved is almost 70% at the 150lp/mm frequency, and that no lens design, no matter how good, can perform higher than this. Additionally, there are three colored lines: blue, green, and red. These lines correspond to how this lens performs across the sensor in the center (blue), the 0.7X position at 70% of the full field on the sensor (green), and the corner of the sensor (red), respectively. It is clearly shown that at lower and higher frequencies contrast reproduction is not the same across the entire sensor and, thus, not the same over the FOV. Additionally, it can be seen that there are two green and two red lines. These lines represent the tangential and sagittal contrast components associated with detail reproduction that is not in the center of the FOV.

光学基础知识调制传输函数MTF解读

光学基础知识调制传输函 数M T F解读 The document was prepared on January 2, 2021

光学基础知识:摄影镜头调制传输函数MTF解读 作者:老顽童 镜头是摄影师和摄影爱好者投资最高的设备之一,也是决定拍摄质量的最重要的因素。因此,镜头的质量,历来受到极大的重视。我们当然会很关心摄影镜头的测量方法。 摄影的最终产品是照片,所以,根据拍摄照片的质量来评价镜头质量,这是我们最先想到的,也是最基本的测试镜头的方法。实拍照片评价镜头质量的优点是结果直截了当,根据效果判断,比较放心。不过决定照片质量的客观因素很多,而一张照片的“好”与“坏”又需要人的主观判断,很难通过测量得出客观的定量结果。大量的事实表明,影响拍摄质量最重要的因素是镜头的分辨率和反差。反差大小可以通过仪器很容易测量,而分辨率就不那么容易了!现在我们经常采用拍摄标准分辨率板的方法测量镜头的分辨率。将拍摄了标准分辨率板的底片放到显微镜下人工判读,看最高能够分辩多少线条密度。分辨率的单位是线对/毫米(lp/mm),一黑一白两条线算是一个线对,每毫米能够分辩出的线对数就是分辨率的数值。由于这种方法还是要受到胶片分辨率的客观影响和人工判读的主观影响,所以并不是最准确最理想的方法。 现在,让我们从另一个角度出发,将镜头看作一个信息传递系统:被拍摄景物反射出来的光线是它的输入信息,而胶片上的成像就是它的输出信息。一个优秀的镜头意味着它的输出的像忠实的再现了输入方景物的特性。喜欢音响的朋友都知道,高保真放大器的输出,应当准确地再现输入信号(图1)。当输入端输入频率变化而幅度不变的正弦信号时,输出正弦波信号幅度的变化反映了放大器的频幅特性。频幅特性越平坦,放大器性能越好 (图2)! 图1 放大器准确再现输入信号 图2 放大器的频幅特性 类似的方法也可以用来描述镜头的特性。由数学证明可知,任何周期性图形都可以分解成亮度按正弦变化的图形的叠加,而任何非周期图形又可以看作是周期图形片断的组合。因此,研究镜头对正弦变化的图形的反映,就可以研究镜头的性能!亮度按正弦变化的周期图形叫做“正弦光栅”。为了描述正弦光栅

如何测量调制传递函数How to Measure Modulation Transfer Function

How to Measure Modulation Transfer Function https://www.360docs.net/doc/7a3288601.html,/blog/?p=1294 How to Measure Modulation Transfer Function (1) In a simple wording, the modulation transfer function or MTF is a measure of the spatial resolution of an imaging component. The latter can be an image sensor, a lens, a mirror or the complete camera. In technical terms, the MTF is the magnitude of the optical transfer function, being the Fourier transform of the response to a point illumination. The MTF is not really the most easiest measurement that can be done on an imaging system. Various methods can be used to characterize the MTF, such as the “slit image”, the “knife edge”, the “laser-speckle technique” and “imag ing of sine-wave patterns”.It should be noted that all method listed, except the “laser-speckle technique, measure the MTF of the complete imaging system : all parts of the imaging system are included, such as lens, filters (if any present), cover glass and image sensor. Even the effect of the processing of the sensor’s signal can have an influence on the MTF, and will be include in the measurement. In this first MTF-blog the measurement of the modulation transfer function based on imaging with a sine-wave pattern will be discussed. It should be noted that in this case dedicated testcharts are used to measure the MTF, but the pattern on the chart should sinusoidally change between dark parts and light parts. In the case a square-wave pattern is used, not the MTF but the CTF (= Contrast Transfer Function) will be measured. And the values obtained for the CTF will be larger than the ones obtained for the MTF. The method described here is based on the work of Anke Neumann, written down in her MSc thesis “Verfahren zur Aufloesungsmessung digitaler Kameras”, June 2003.The basic idea is to use a single testchart with a co-called Siemens-star. An example of such a testchart is illustrated in Figure 1.

基于MATLAB的ASK调制解调实现

长沙理工大学 《通信原理》课程设计报告 学院专业 班级学号 学生姓名指导教师 课程成绩完成日期2016年1月8日

课程设计成绩评定 学院专业 班级学号 学生姓名指导教师 课程成绩完成日期2016年1月8日指导教师对学生在课程设计中的评价 指导教师对课程设计的评定意见 课程设计任务书

城南学院通信工程专业

基于MATLAB的ASK调制解调实现 学生姓名:指导老师: 摘要MATLAB是美国MathWorks公司生产的一个为科学和工程计算专门设计的交互式大型软件,本课程设计主要内容是利用MATLAB集成环境下的M文件,编写程序来实现ASK的调制解调,要求采样频率为360HZ,并绘制出解调前后的时域和频域波形及叠加噪声时解调前后的时频波形,根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号传输的影响。目的是熟悉MATLAB中M文件的使用方法,并在掌握ASK 调制解调原理的基础上,编写出2ASK调制解调程序,绘制出ASK信号解调前后在时域和频域中的波形,观察解调前后频谱有何变化以及对信号叠加噪声后的变化。最终得到随着输入信号噪声的增加增大,误码越严重的结论,加深对ASK信号解调原理的理解。 关键词ASK调制解调;时域谱;频域谱;高斯白噪声;信噪比 1 引言 通信原理是通信工程专业的一门重要的专业课,是通信工程专业后续专业课的基础,掌握通信原理课程的知识不仅可以打下一个坚实的专业基础,还能提高处理通信系统问题能力和素质。通过本课程设计的ASK振幅键控调制解调,可以进一步理解数字通信的基础理论,有助于加深对通信原理的理解。 1.1课程设计目的 通过设计基于MATLAB的ASK调制解调实现,让我深入理解和掌握二进制ASK 调制解调以及噪声对信号传输的影响[1]。 在通信原理理论知识的基础上加深对ASK调制解调设计原理及实现方法的理解。使我对通信信号波形及频谱有深刻的认识。不仅加强了对课本知识的了解,而且还涉及到了MATLAB编程语言和软件的使用,以及基本的操作常识[2]。 掌握调制解调函数的应用,增强了我动手实践的能力。

基于MATLAB的数字调制

2ASK、2FSK、2PSK数字调制系统的Matlab实现及性能分析与比较

引言:数字带通传输系统为了进行长距离传输,克服传输失真,传输损耗,同时保证带内特性。必须对数字信号进行载波调制,将信号频谱搬移到高频段才能在信道中传输,因而现代通信系统采取数字调制技术。通过数字基带信号对载波某些参量进行控制,使之随机带信号的变化而变化。根据控制载波参量大的不同,数字调制有调幅(ASK ),调频(FSK),调相(PSK) 三种基本形式。Matlab 用于仿真,分析和修改,还可以应用图形界面功能GUI 能为仿真系统生成一个人机交互界面,便于仿真系统的操作,因此采用matlab 对数字系统进行仿真。通过对系统的仿真,我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能()及影响性能的因素, 从而便于改进系统,获得更佳的传输性能。 关键词: 数字 . 系统. 性能. ASK. FSK. PSK. Matlab. 仿真. 一 .数字调制与解调原理 1.1 2ASK (1)2ASK 2ASK 就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。由于调制信号只有0或1两个电平,相乘的结果相当于将载频或者关断,或者接通,它的实际意义是当调制的数字信号"1时,传输载波;当调制的数字信号为"0"时,不传输载波。 公式为: ???===0 01,cos )(2k k c ASK a a t A t s 当, 当ω

1.2 2FSK 2FSK 可以看做是2个不同频率的2ASK 的叠加,其调制与解调方法与2ASK 差不多,主要频率F1和F2,不同的组合产生所要求的2FSK 调制信号。 公式如下: 1.3 2PSK 2PSK 以载波的相位变化为基准,载波的相位随数字基带序列信号的1或者0而改变,通常用已经调制完的载波的0或者π表示数据1或者0,每种相位与之一 ?? ?===0 cos 1 ,cos )(212k k FSK a t A a t A t s 当,当ωω

调制转递函数-MTF-Modulation Transfer Function

调制转递函数 (MTF-Modulation Transfer Function ) 1)电子束管分辨率的测量 分辨率是衡量摄像管/显像管分辨率图像细节的能力。最主要的影响因素是光点的直径。 a. 压缩光栅法。 ● 屏幕上能显示多少线条 ● 线宽的绝对值 此测量方法和测量者的眼睛有关 b. 测试卡法 调制度 空间频率:line/screen height; pair line/ mm; cycle/mm; cycle/deg; Cycle/pixel;… 200 300 400 U

光:粒子/波动 Young 理论:光程矢量和 光强矢量和的平方 正弦或余弦亮度分布的物, 来观测像上的调制度。 相干光:矢量合成。 非相干光:标量相加即可。 2)付里叶级数: ()(2)f x f x nT =+ n=1,2,3,…… 012121()cos cos 2...cos 2sin sin 2...sin n n f x a a x a x a nx T T T b x b x b nx T T T ππππ π π =++++++++ 01 1()(cos sin )2n n n f x a a nx b nx T T ππ∞==++∑ 基波,谐波 I

01cos cos 1T T m n mx nxdx m n T T T ππ- ≠?=? =?? 1 sin cos 0T T mx nxdx T T T ππ -=? 01sin sin 1T T m n mx nxdx m n T T T ππ - ≠?=? =?? 01()T T a f x dx T -=? 1 ()cos T k T a f x kxdx T T π-=? 1()sin T k T b f x kxdx T T π -=? 奇偶性: 偶函数: ()()f x f x -= 奇函数: -f(-x)=f(x)

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