本文对电子摄像式杂质测量仪的电耦合摄像器件进行了信号分析；确定了图象信号与视频信号之间的联系；推导了上述器件的光积分调制传递函数ＭＴＦｉ。

大口径可见光到红外波段OTF测试仪测量功能齐全，即可测量照相系统、望远系统的光学传 递函数(OTF)，并且兼有测量焦距、放大率和光谱透射比等参数的功能。通过用OTF标准镜头 进行标定，开展OTF国际比对工作，为建立OTF计量标准打下基础。该系统测量不确定度为： 可见光至近红外波段：轴上0.03、轴外0.05；红外波段：轴上0.04、轴外0.06。重复 性：0.01(RMS)。主要性能指标均达到当前国际先进水平。

由衍射理论模型出发,分析了子孔径布局对光学系统点扩散函数的影响,从而进行傅里叶变换计算出其对光学系统光学传递函数的影响;并由光学设计软件内嵌程序将子孔径布局实际地加入到设计的光学系统中,分析各种不同子孔径布局对光学系统像质的影响.通过由衍射理论出发的计算结果与设计软件内嵌程序的模拟仿真结果的对比,软件内嵌程序的模拟仿真结果得以验证.针对子孔径布局对具有相同相对孔径光学系统的影响进行了仿真计算,对与子孔径拼接原理样机具有相同相对孔径和中心遮拦比的反射式光学系统,针对相同孔径布局对其光学传递函数的影响进行了实际测试,通过仿真计算结果与测试结果的对比分析表明,孔径布局对具有相同相对孔径拼接光学系统的光学传递函数影响趋势一致的结论,从而为子孔径拼接原理样机研究的实用性及像质检测提...

基于环形衍射理论，对像面光强与光学传递函数进行了计算仿真．编制了可以嵌入到光学设计软件ZEMAX的环形孔径模拟程序，对中心遮拦的像质影响进行了模拟分析．通过理论计算仿真与软件模拟结果对比发现二者结果吻合，验证了嵌入程序的正确性与可行性，为反射式光学系统像质评价提供了更为客观与全面的评价依据．通过模拟结果得出存在中心遮拦光学系统点扩散函数次峰增强，中频区域光学传递函数下降．分别对不同遮拦比像质进行模拟，结果显示对于遮拦比小于30％的系统，遮拦对像质影响基本可以忽略，但当遮拦比增大到40％时，光学传递函数中频开始下降较为明显，为遮拦比的合理选择提供了依据．

本文对折射元件和衍射元件的温度特性进行了分析，建立了透镜焦距和衍效率随环境温度的变化关系，通过施密特红外望远镜系统的设计，比较了折射非球面与衍射光学校正板的温度特性对系统光学传递函数的影响，结果表明衍射光学元件具有较好的热稳定性。

通过对针孔像的处理和分析,获得了被测系统的光学传递函数,分析了采样频率对测试精度的影响,提出了用栅条板标定频率换算尺度和针孔像采样频率的方法.对50 mm焦距平凸标准物镜的测试结果表明,系统参数的标定和输入直接影响测试精度,采用本文提出的标定方法准确可靠,可以在测试组件参数未知的情况下,获得影响空间频率换算的参数,进而准确获得被测系统的光学传递函数.

光学系统结构决定了CCD相机的外形尺寸和布局,为保证相机的小型化、轻量化及稳定性,本文针对光学系统设计指标的要求,分析、比较了折射式、反射式及折反射式等光学系统的结构型式,综合考虑相机的空间环境适应性和结构布局等因素,采用像方远心光路,设计了一种兼具匹兹瓦型与对称型优点的新型光学系统结构。设计的光学系统成像质量好,在Nyquist频率为77lp/mm时,正视相机全视场的平均传递函数为0.613,前、后视相机全视场的平均传递函数为0.578;正视相机畸变为2×10-5,前、后视相机畸变为2.4×10-5。装调完成后对光学系统成像质量进行了检测,各相机光学系统传递函数的测试值均在0.451以上,满足实验室静态传递函数〉0.2,相对畸变〈3×10-4的指标要求。

光学传递函数被公认为目前评价光学系统成像质量比较客观、有效的方法.给出光学传递函数的基本理论,介绍了目前国内外主要光学传递函数测试仪的数学模型、测试原理、基本结构和主要性能,并阐述了今后光学传递函数测试仪的发展趋势.

根据傅里叶成像理论，分析了光学合成孔径系统成像原理，指出光瞳函数的离散化，提高了光学合成孔径成像系统的分辨本领，但降低了系统传函中频性能，并使系统在信息获取时具有方向选择性。运用遗传算法对光瞳构形进行优化，光瞳优化后，四孔径系统的优化参数从310．8降到13．7，减小了23倍。在合成孔径成像系统单个子孔径存在像差的情况下，Piston误差对系统的影响最大，其次是离焦误差、倾斜误差、球差、彗差和像散，对于四孔径系统，Piston误差对系统的影响几乎是离焦误差的2倍，像散的4倍。系统曝光时间与填充比的平方或立方成反比。

开发了基于针孔像分析法的视频光学传递函数测试装置.测试装置采用CCD为像接收器件,通过针孔像分析,一次获得光学系统的二维传递函数.根据频谱分析理论,结合物频谱校正和空间频率对应等因素,研究了测试组件,包括针孔直径、准直物镜焦距、CCD像元尺寸和显微物镜放大倍数等参数设置对空间频率对应及测试精度的影响;采用胖零设置和多幅图像平均法降低噪音影响,根据各组件自身的传递函数修正其对测试精度的影响.50mm标准透镜的比对实验结果表明,采用本装置和本文建立的数据处理、误差校正方法,调制传递函数测试精度为±3%.