正弦振动对航空相机成像影响的分析与验证

航空相机拍照时，由于受到振动影响成像分辨率会降低。采用动态调制传递函数研究正弦振动对成像的影响，通过基于空间域的计算方法对高频和低频振动的调制传递函数(MTF)进行了分析，指出了曝光时间不等于振动周期整数倍的一般情况时，高频振动对成像质量的影响也具有随机性，但没有低频振动的随机性明显。采用快速反射镜作为振动源进行成像实验，对获得的振动图像使用小波变换提取图像的高频信息。实验中将曝光时间设定为20 ms，振动频率为50 Hz时，高频信息波动范围仅为0.0582×104，可以认为基本没有波动。当振动频率为15 Hz时，波动范围为0.6233×104，随机性很明显，而振动频率为65 Hz时，波动范围为0.1245×104，随机性不明显。通过高频信息与MTF的对应关系，实验证明了理论分析的正确性。在理论分析和实验的基础上，总结了正弦振动对成像影响的普遍性结论。该结论可用于分析成像系统光机结构设计，也可应用于图像去模糊，具有一定的意义。