研究目的
探究波前编码红外成像系统中点扩散函数（PSF）位置偏差对解码图像的影响。
研究成果
该论文得出结论：点扩散函数（PSF）位置偏差会影响解码图像质量，但严重退化的概率较低。研究证明通过测量PSF可获得优质解码图像，但在特定条件下，实测PSF可能无法有效替代模拟PSF。
研究不足
该研究未涉及测量点扩散函数（PSF）无法替代模拟点扩散函数的情况，例如由辐射点光源投射的小面积图像，或具有大f数的红外光学系统——此类情况下焦平面阵列（FPA）上的点源能量过弱且严重受探测器噪声影响。
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点扩散函数位置偏差对波前编码红外成像系统的影响
DOI：10.1088/2040-8986/ab613b
期刊：Journal of Optics
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
通过实验发现，在给定点辐射源和红外探测器采样条件下，当光学点扩散函数（PSF）落在红外探测器焦平面阵列的不同位置时，会产生不同的实测PSF。这些被称为解码核的实测PSF将进一步生成不同的解码图像。因此，本研究探讨了波前编码红外成像系统中PSF位置偏移对解码图像的影响。本文从理论上分析了PSF位置偏移对解码图像的影响，并通过平均结构相似性（MSSIM）指数进行模拟，以定性评估PSF位置偏移对解码图像的影响。模拟结果表明，MSSIM指数大于0.75的概率为91.38%，而小于0.5的概率仅为1.22%，但这一少数情况会严重降低解码图像质量。我们构建了一个实验装置来捕获随机位置的原始PSF图像，并提出了一种降低原始PSF图像噪声的流程。实验结果证明了测量PSF以实现高质量解码图像的可行性。
作者：
Bin Feng，Jianlei Zhang，Zelin Shi，Haizheng Liu，Yaohong Zhao
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