[发明专利]一种光学系统空间分辨率的自动测试方法

权利要求书

1.一种光学系统空间分辨率的自动测试方法，其特征在于：用于自动测量线阵工业CT系统或面阵工业CT系统中的空间分辨率，包括以下步骤：

步骤1、通过机械化加工手段制造待测试模体；其中，待测试模体为两个材质与尺寸均相同的圆柱形或球形测试块；

步骤2、将步骤1中的两测试块贴合在一起，并对贴合在一起的两测试块进行CT扫描，获得两测试块截面对应的CT图像；

步骤3、利用自动阈值分割方法将步骤2中的CT图像转换为二值化图像b(x,y)，并计算出二值化图像b(x,y)中质心C的位置(x_c,y_c)，其中，x为该二值化图像区域的横坐标，y为该二值化图像区域的纵坐标，该二值化图像区域的尺寸为m×n像素，x_c和y_c分别对应为质心C对应在二值化图像中的横坐标和纵坐标；

步骤4、对二值化图像b(x,y)进行形态学处理，得到边缘图像e(x,y)；

步骤5、计算出边缘图像e(x,y)中距离质心C最近的点N(x_n,y_n)，x_n和y_n分别为点N的横坐标和纵坐标；

步骤6、将质心C与步骤5中的点N连成线段CN，将边缘图像e(x,y)中每个像素值为1的边缘点按照位于线段CN的左、右侧进行分类，并将位于线段CN左侧的边缘点组成第一集合S_L，将位于线段CN右侧的边缘点组成第二集合S_R；

步骤7、分别对第一集合S_L和第二集合S_R中的所有边缘点进行最小二乘法拟合得到双圆的圆心坐标，分别对应为L(x_L,y_L)和R(x_R,y_R)；

步骤8、利用两圆心坐标L(x_L,y_L)和R(x_R,y_R)计算出两圆心对应的中轴线l；

步骤9、设两圆心L(x_L,y_L)和R(x_R,y_R)的连线与中轴线l的交点为O(x_o,y_o)，设中轴线l上任意一点n，设该点n距离交点O(x_o,y_o)的距离为h，设任一圆上的点m，该点m和点n之间的连线平行于两圆心线段，则该点n与点m之间的间距a计算公式为：

其中，D为测试块的直径；

步骤10、提取中轴线l上的灰度分布，并对中轴线l上的每个灰度值进行归一化处理，且对中轴线l上每个归一化后的灰度值进行分段线性拟合，获取中轴线l上归一化且线性拟合后的灰度分布曲线，将其设为f(a)；

其中，归一化处理的方法为：将中轴线l上的每个灰度值分别除以材料灰度值均值T；

步骤11、计算设线对卡频率为t，t与a的关系式可表示为将变换为关于t的函数，即

步骤12、计算MTF曲线，其表达式为：

2.根据权利要求1所述的光学系统空间分辨率的自动测试方法，其特征在于：所述步骤3中质心C的位置(x_c,y_c)计算公式为：

其中，num为计算满足条件的x或y的数量。

3.根据权利要求1所述的光学系统空间分辨率的自动测试方法，其特征在于：所述步骤4中边缘图像e(x,y)的计算公式为：

e(x,y)＝b(x,y)-b(x,y)ΘB；

其中，Θ表示腐蚀运算，b(x,y)ΘB表示二值化图像b(x,y)被结构元素B所腐蚀，