摘要:光学系统点扩散函数的数据采样和拟合重构过程中,引入的背景噪声及外部干扰会导致仪器测量结果的误差。 传统的 固定目标函数点扩散函数拟合算法自适应性较弱,在光学仪器的测试过程中,无法有效还原光斑形态,这些误差项对仪器的图 像质量分析结果造成了一定的影响。 针对此问题,提出了一种适用于光学成像系统的点扩散函数计算方法,针对不同光斑形态 进行能量获取和重构,有效地保留了光斑的原始形态。 利用光斑图像数据进行三次样条插值计算,构造亚像元级数据矩阵,对 不同位置光斑进行杂散光抑制处理和质心修正,获得更接近真实光斑形态的三维曲面。 考虑传感器精度差异,调节步长控制能 量集中度对应的光斑半径,能够满足不同的测试需求。 高斯光斑仿真分析与实验室测试结果表明,与高斯拟合法、最近邻插值 法和盲去卷积法相比,所提方法更接近实际情况,曲面插值法误差仅为 ε = 0. 000 2, 像质观测区域内偏离率<5% ,能够提供 较为准确的能量集中度结果。 算法对点扩散函数形态变化较为敏感,能够有效分辨小尺寸光斑内存在的多峰,常温测试条件下 也具有较高的精度,在仪器干扰源定位、光学调焦等方面具有工程应用价值,为光学成像系统的研制和性能分析提供了理论计 算方法。