OpticStudio如何模擬高分辨率圖像
這篇文章介紹了如何使用圖像模擬工具來分析考慮衍射效應(yīng)、像差、畸變、相對照度、像面方向以及偏振效應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)對真實圖像的成像結(jié)果。
圖像模擬的分析速度非常快,它會充分利用您的計算機(jī)的CPU進(jìn)行并行計算,并得到高信噪比的成像結(jié)果。對于酷睿2雙核處理器的筆記本電腦,上述圖像模擬運算時間為10秒左右,而對于8核戴爾工作站只需要3秒左右。 我們將繼續(xù)討論如何正確設(shè)置圖像模擬以及發(fā)現(xiàn)和避免常見錯誤。 如何使用圖像模擬 在大多數(shù)情況中,采用OpticStudio默認(rèn)的參數(shù)設(shè)置不做修改就可以得到合理的分析結(jié)果。但最好還是要理解該功能是如何分析計算的!同樣,如果您不理解當(dāng)前的分析結(jié)果或?qū)δM結(jié)果存在異議,您可以實際控制計算的每一步。下面是圖像模擬設(shè)置的規(guī)范流程: 1、選擇您的輸入圖像,在PSF網(wǎng)格設(shè)置中選擇像差為無,并將PSF網(wǎng)格在X和Y方向上的點數(shù)設(shè)為1。這將使PSF網(wǎng)格變?yōu)橐粋單獨的δ函數(shù)。任何函數(shù)與一個δ函數(shù)卷積都會得到原函數(shù)本身,因此圖像模擬的結(jié)果除了光學(xué)系統(tǒng)引入的畸變以外,其他應(yīng)該與實際輸入的圖像一致。 2、將“顯示為(Show As)”設(shè)置為仿真圖(Simulated Image),并設(shè)置探測器像素大小、X和Y方向像素數(shù)量設(shè)為默認(rèn)值。您可以輸入數(shù)字0來完成默認(rèn)設(shè)置,OpticStudio會自動將像素數(shù)量設(shè)為光源位圖的像素數(shù)量,并將像素大小設(shè)為經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)放大后的源位圖的像素大小。此時圖像模擬將得到比較合理的結(jié)果。您可以設(shè)置探測器中心對準(zhǔn)主光線,當(dāng)輸入圖像隨著視場角變動時,探測器將自動跟隨視場移動;蛘吣梢栽O(shè)置探測器位置以表面頂點作為參考。在繼續(xù)之后的設(shè)置之前,請確保將探測器設(shè)置為您想要的參數(shù)。 3、正確設(shè)置探測器后,我們需要設(shè)置PSF網(wǎng)格。將“顯示為”設(shè)為PSF網(wǎng)格(PSF Grid),并將像差(Aberrations)設(shè)為幾何(Geometric)或衍射(Diffraction)。如果光斑半徑接近(或小于)艾里斑半徑,則選擇衍射。如果透鏡系統(tǒng)在某些視場下是衍射受限的,而在其他視場下不是,即PSF計算結(jié)果為衍射極限20倍以上時,OpticStudio會自動將像差計算方法切換為幾何計算。 請將PSF在X和Y方向的點數(shù)設(shè)為合適的數(shù)量。OpticStudio通過插值的方法計算測量點之間的像素的PSF。當(dāng)增加X或Y方向上的點數(shù)PSF沒有明顯變化時,可以理解為點數(shù)已經(jīng)正確設(shè)置(如設(shè)置采樣率一樣)。 PSF網(wǎng)格擁有和源位圖相同的尺寸和分辨率。如果PSF網(wǎng)格點如下圖所示: 則說明該點的點擴(kuò)散函數(shù)小于源位圖的像素尺寸。如果PSF網(wǎng)格點如下圖所示: |
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misszy:學(xué)習(xí)(2019-03-12)
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