中间像面非理想成像的近红外折反射系统光学装调方法 被引量：2

1

作者 陈太喜 王金鑫 +4 位作者 黄贺 张斌智 李鑫 丘敏艳 张鑫 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期208-217,共10页

近年来,基于中间像面非理想成像的近红外折反射系统应用广泛,但由于该波段干涉仪的价格昂贵且难以维护,其应用并不普及,因此在该类系统集成阶段,通常只能采用传统的机械特征定位方式(例如采用中心偏测量仪辅助定位)进行装调。由于传统... 近年来,基于中间像面非理想成像的近红外折反射系统应用广泛,但由于该波段干涉仪的价格昂贵且难以维护,其应用并不普及,因此在该类系统集成阶段,通常只能采用传统的机械特征定位方式(例如采用中心偏测量仪辅助定位)进行装调。由于传统机械定位方法无法直接借助干涉仪对系统出瞳波像差进行实时高精度监测,即不能通过观察各视场像差变化规律来指导装调,导致系统的装调效率和精度通常难以保证。针对一个口径为150 mm、焦距为450 mm的中间像面非理想成像近红外折反射系统的高精度光学装调方法开展研究,通过对系统中继透镜组透镜薄膜进行包含常用干涉仪工作波长(λ@632.8 nm)的设计,来实现利用可见光激光干涉仪对系统波像差进行高精度检测的目的,然后研究了系统各装调自由度和系统初级波像差的敏感度关系,以失调敏感度单变量分析为基础,分析了各失调维度间的耦合作用特性,在此基础上提出了次镜和中继镜组相互反复迭代联调的光学装调方案。整机装调后,光学系统各视场波前误差(RMS)和设计仿真结果数值大小大致相同,方向一致,均达到成像质量要求。 展开更多

关键词 光学系统装调 折反射系统 迭代联调 非理想成像

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折反射系统中的梯度折射率校正板

2

作者 乔亚天 《高速摄影与光子学》 CSCD 1989年第4期329-334,共6页

本文给出了一种类似于施密特非球面校正板作用的梯度折射率介质平板,这种介质是一种弱径向梯度折射率介质。

关键词 折反射系统 梯度折射率 校正板

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折反射全景成像系统 被引量：16

3

作者 曾吉勇 苏显渝 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期62-64,共3页

折反射全景成像系统能实现大于半球视场的全景成像 ,在视频会议、监视和机器人导航等领域有着广泛的应用。本文介绍了折反射全景成像系统的原理和主要类型 。

关键词 折反射系统 全景成像 双曲面反射镜 抛物面反射镜 高次旋转对称非球面反射镜

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“日盲”紫外折反射全景光学系统设计 被引量：7

4

作者 王丽萍 李春 金春水 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1503-1509,共7页

利用折反射全景成像系统的大视场和高噪声屏蔽特性,研制了一套视场角为360°×（45~90°）,相对孔径为1∶2的＂日盲＂紫外折反射全景光学系统,用于紫外目标探测研究。综述了紫外探测技术要素,确定了紫外折反射全景光学系统... 利用折反射全景成像系统的大视场和高噪声屏蔽特性,研制了一套视场角为360°×（45~90°）,相对孔径为1∶2的＂日盲＂紫外折反射全景光学系统,用于紫外目标探测研究。综述了紫外探测技术要素,确定了紫外折反射全景光学系统设计参数。基于像差理论及紫外光学系统特性,从参数分配、初始结构求解入手,采用分裂透镜、加齐明镜等方法设计了光学系统。分析结果表明,＂日盲＂紫外折反射全景光学系统各视场能量集中度为80%的弥散圆直径均小于20μm,低于紫外ICCD像元尺寸的30μm,各视场MTF〉0.7@17 lp/mm,满足设计指标要求。实验验证了外折反射全景技术用于电晕探测的可行性,实验图像成像效果良好。 展开更多

关键词 “日盲”紫外 折反射全景光学系统 光学设计

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柱面场景无畸变的折反射全景成像系统 被引量：8

5

作者 曾吉勇 苏显渝 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期42-45,共4页

提出了一种基于透视成像模型的柱面场景无畸变的折反射全景成像系统设计方法,该方法 利用系统柱面场景无畸变成像要求和视场角确定反射镜面形。根据这一方法设计制作了高次旋转对称非球面反射镜,并用该反射镜和CCD摄像头建立了全景成像... 提出了一种基于透视成像模型的柱面场景无畸变的折反射全景成像系统设计方法,该方法 利用系统柱面场景无畸变成像要求和视场角确定反射镜面形。根据这一方法设计制作了高次旋转对称非球面反射镜,并用该反射镜和CCD摄像头建立了全景成像系统,实现了对360°柱面场景的无畸变成像。 展开更多

关键词 柱面场景 折反射式光学系统 全景成像 空间无畸变 透视成像模型 非球面反射镜

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无遮拦折反射红外光学系统 被引量：12

6

作者 史广维 张新 张建萍 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1995-2000,共6页

提出了一种新型无遮拦红外折反射光学系统的设计方法以解决原系统存在的中心遮拦问题.分析了传统离轴两反望远系统由于存在线性像散而无法实现无遮拦设计的原因,给出了消线性像散的条件.基于上述条件提出了通过对接共轴透镜组实现无遮... 提出了一种新型无遮拦红外折反射光学系统的设计方法以解决原系统存在的中心遮拦问题.分析了传统离轴两反望远系统由于存在线性像散而无法实现无遮拦设计的原因,给出了消线性像散的条件.基于上述条件提出了通过对接共轴透镜组实现无遮拦折反射系统设计的基本思想.最终,通过联接不同的中继镜组完成了无遮拦中波、长波红外系统的设计.设计的应用于制冷型3～5 μm中波和8～12 μm长波红外的两套无遮拦折反光学系统的焦距为200 mm,F数为2,全视场为2.75°×2.2°.各视场光学传递函数显示设计的光学系统的成像质量接近衍射极限.得到的结果表明,利用消线性像散的共焦离轴两反系统与同轴透镜组联合设计,可以得到高性能无遮拦的折反射红外光学系统. 展开更多

关键词 光学设计 无遮拦设计 折反射红外系统 离轴两反光学系统

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折反射周视系统研究进展与展望 被引量：8

7

作者 贺宇 王岭雪 +8 位作者 蔡毅 周星光 薛唯 姜杰 刘福平 李洪兵 陈骥 罗永芳 李茂忠 《中国光学》 EI CAS CSCD 2017年第5期681-698,共18页

折反射周视系统作为近十几年发展起来的一种新型周视视觉实现形式,相比相机旋转扫描、多相机图像拼接和鱼眼镜头大视场成像等常规方法,在小型化、结构灵活性、成本和实时性方面具有优势。本文综述了折反射周视系统的成像模型、系统标定... 折反射周视系统作为近十几年发展起来的一种新型周视视觉实现形式,相比相机旋转扫描、多相机图像拼接和鱼眼镜头大视场成像等常规方法,在小型化、结构灵活性、成本和实时性方面具有优势。本文综述了折反射周视系统的成像模型、系统标定、畸变校正和全视场清晰成像等基本问题研究状况,讨论了折反射周视系统在红外成像和立体视觉领域的扩展应用研究现状,最后总结了目前存在的问题,并提出未来折反射周视成像系统将围绕非单视点成像模型、提高空间分辨力的方法和处理算法实时实现开展研究。 展开更多

关键词 折反射周视系统 畸变校正 红外成像 周视立体视觉

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3.7~4.8μm红外二次成像折反射式光学系统设计 被引量：4

8

作者 李卓 叶宗民 +1 位作者 孙保杰 刘文鹏 《红外技术》 CSCD 北大核心 2021年第12期1193-1196,共4页

为满足小、远目标和空间目标的光学特性测量需求,提出以RC结构为设计基础,通过曲线方程和高斯公式确立反射式光学系统初始结构参数。为达到优化设计目的,结构中引入了二次成像中继镜组,解决了100%冷光阑效率问题。通过ZEMAX建立评价函数... 为满足小、远目标和空间目标的光学特性测量需求,提出以RC结构为设计基础,通过曲线方程和高斯公式确立反射式光学系统初始结构参数。为达到优化设计目的,结构中引入了二次成像中继镜组,解决了100%冷光阑效率问题。通过ZEMAX建立评价函数,仿真测试表明:设计完成的红外二次成像折反射式光学系统口径200 mm,焦距380 mm,结构紧凑简单,成像质量满足实际测量需求。 展开更多

关键词 中波红外 光学系统设计 折反射式光学系统 二次成像

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超大视场折反射全景光学成像系统设计 被引量：4

9

作者 曹一青 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期608-613,共6页

折反射全景光学成像系统具有平面对称光学系统的成像特性,提出应用光焦度控制方程和超大视场光学系统六阶波像差理论来初步确定系统结构初始参数,在此结构基础上,应用Zemax软件对其进行设计和优化,得到了一款仅由1块偶次非球面反射镜和... 折反射全景光学成像系统具有平面对称光学系统的成像特性,提出应用光焦度控制方程和超大视场光学系统六阶波像差理论来初步确定系统结构初始参数,在此结构基础上,应用Zemax软件对其进行设计和优化,得到了一款仅由1块偶次非球面反射镜和6块折射透镜组成的折反射全景光学成像系统。该系统工作在可见光波段,全视场角范围为12°~178°,F数为3.5,其像差得到了较理想校正,调制传递函数在空间频率40 lp/mm处均大于0.37,成像性能较好,满足实际应用要求。同时,对设计的系统进行了公差分析。 展开更多

关键词 折反射全景系统 超大视场 偶次非球面 光学设计 公差分析

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同轴超短焦距折反式投影系统设计 被引量：10

10

作者 杨建明 刘伟奇 +3 位作者 孟祥翔 冯睿 孟中 张大亮 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期864-871,共8页

为了缩短超短焦距投影仪的机械总长,克服传统离轴超短焦距投影系统的装调困难,降低系统的设计难度,设计了一种同轴的超短焦距投影系统。首先,通过分析像差与系统总长的关系,证明了需要保证系统总长的必要性。然后,通过镂空非球面反射镜... 为了缩短超短焦距投影仪的机械总长,克服传统离轴超短焦距投影系统的装调困难,降低系统的设计难度,设计了一种同轴的超短焦距投影系统。首先,通过分析像差与系统总长的关系,证明了需要保证系统总长的必要性。然后,通过镂空非球面反射镜中心部分,利用平面或球面反射镜折转光路,提出了一种新的设计超短焦距投影仪的方法。在保证光学总长的同时缩短了机械总长,提高了空间利用率,解决了同轴折反系统中存在挡光的问题。最后设计的系统总长为215mm,投射尺寸为100in。系统的投射比为0.17,物方NA为0.2,焦距为1.66mm。各个视场传递函数在内奎斯特频率处达到0.5以上,各指标都满足了投影系统的要求。同时,在透镜个数相同的情况下,系统的性能都优于传统的投影仪。 展开更多

关键词 光学设计 投影系统 折反射系统 超短焦距

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一种基于凸曲面反射镜的柱面全景图像无缝快速生成系统 被引量：5

11

作者 徐玮 王炜 +1 位作者 张茂军 吴玲达 《计算机工程与科学》 CSCD 2006年第11期33-36,共4页

全景图像在虚拟场景绘制和监控等领域有着广泛的应用。传统的全景图像生成需要在一个视点拍摄多张、多角度有边界重叠的图像再进行拼接,拍摄要求很高,制作繁琐。本文设计了一种新的全景图像生成系统,在一个视点只需拍摄一张图像,经过变... 全景图像在虚拟场景绘制和监控等领域有着广泛的应用。传统的全景图像生成需要在一个视点拍摄多张、多角度有边界重叠的图像再进行拼接,拍摄要求很高,制作繁琐。本文设计了一种新的全景图像生成系统,在一个视点只需拍摄一张图像,经过变换即可得到360度柱面全景图像。 展开更多

关键词 全景图像 折反射系统 凸曲面反射镜

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基于Q-con非球面的折反射式全景光学系统设计

12

作者 包晟 刘智颖 +1 位作者 黄蕴涵 张禛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期242-256,共15页

为了获得大视场管道内壁全景成像,利用Q-type非球面中的Q-con非球面设计了一款工作在可见光波段,视场大小为(65°~115°)×360°,焦距为1.24 mm,F数为3.5,总长为100 mm的折反射式全景光学系统。该系统由1片反射镜、8片... 为了获得大视场管道内壁全景成像,利用Q-type非球面中的Q-con非球面设计了一款工作在可见光波段,视场大小为(65°~115°)×360°,焦距为1.24 mm,F数为3.5,总长为100 mm的折反射式全景光学系统。该系统由1片反射镜、8片透镜组成,其中反射镜单元采用Q-con非球面面型,其余透镜均为球面。在尼奎斯特频率93 lp/mm处调制传递函数大于0.4,成像质量接近衍射极限。为验证Q-con面型相对于偶次非球面面型在折反射式光学系统设计中的优势,实际设计了一款与Q-con非球面折反射式全景系统具有相同参数的偶次非球面折反射式全景系统,对两者进行了分析比较。结果表明,相对于偶次非球面,Q-con非球面多项式系数比对应的偶次非球面的多5~17个数量级,不仅有效的提高了系统设计效率、加工与检测精度、减小成本,同时也可以实现像质更高、口径更小的设计结果。 展开更多

关键词 光学设计 折反射式全景光学系统 Q-type非球面 曲面拟合 反射镜单元

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双曲面折反射全景成像柱面展开图像质量分析 被引量：3

13

作者 何四华 邵晓方 +1 位作者 杨绍清 吴春光 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期187-191,共5页

为提高双曲面折反射全景成像系统柱面展开图像的质量,根据双曲面反射镜的性质,给出了全景图像柱面展开方法的数学模型。提出以图像分辨率和像素有效率作为图像展开质量的衡量指标,分析了2个指标随起始入射角和入射角跨度变化的规律,得... 为提高双曲面折反射全景成像系统柱面展开图像的质量,根据双曲面反射镜的性质,给出了全景图像柱面展开方法的数学模型。提出以图像分辨率和像素有效率作为图像展开质量的衡量指标,分析了2个指标随起始入射角和入射角跨度变化的规律,得出了柱面展开时起始入射角和入射角跨度的选择范围,仿真结果和实测数据实验验证了结论的正确性。 展开更多

关键词 双曲面折反射全景成像系统 图像分辨率 像素有效率 入射角

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光的折射与反射

14

《中国光学》 EI CAS 2001年第5期4-4,共1页

O435.1//TH703 2001053023带平面镜的折反射系统的光心及其性质=Optical center and properties of a catadioptric system with thin-plane mirror[刊,中]/郭胜康,董荣生(镇江师范专科学校物理系.江苏,镇江(212003))//江西科学.—2001,... O435.1//TH703 2001053023带平面镜的折反射系统的光心及其性质=Optical center and properties of a catadioptric system with thin-plane mirror[刊,中]/郭胜康,董荣生(镇江师范专科学校物理系.江苏,镇江(212003))//江西科学.—2001,19(1).—1- 展开更多

关键词 折反射系统 师范专科学校 平面镜 镇江 光心 性质 物理系 江西 江苏 折射

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含多个非球面大视场卡塞格林系统光学设计 被引量：11

15

作者 钱义先 梁伟 高晓东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期896-899,共4页

基于Ritchey-Chretien系统,采用CODEV软件设计了具有4个非球面(包含2个高次非球面)的折反式光学系统.系统焦距为880mm,F数为5.6,波段0.43～0.7μm,视场角3°.结果表明,该系统在空间分辨率为60lp/mm时,调制传递函数大于0.5,成像质量... 基于Ritchey-Chretien系统,采用CODEV软件设计了具有4个非球面(包含2个高次非球面)的折反式光学系统.系统焦距为880mm,F数为5.6,波段0.43～0.7μm,视场角3°.结果表明,该系统在空间分辨率为60lp/mm时,调制传递函数大于0.5,成像质量接近衍射极限.该系统结构简单、体积小、重量轻,适用于航空遥感应用环境. 展开更多

关键词 光学设计 折反射系统 非球面 像质

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一种新的全向立体视觉系统的设计 被引量：23

16

作者 苏连成 朱枫 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期67-72,共6页

介绍了用一个普通相机实现的全向立体视觉系统的设计,系统的配置使得其具有结构和几何计算简单、对应点匹配容易、系统成像无遮挡的优点．误差分析表明其具有较高的精度．本系统可用于机器人探测障碍物、环境深度信息的自动获取以及其... 介绍了用一个普通相机实现的全向立体视觉系统的设计,系统的配置使得其具有结构和几何计算简单、对应点匹配容易、系统成像无遮挡的优点．误差分析表明其具有较高的精度．本系统可用于机器人探测障碍物、环境深度信息的自动获取以及其它要求实时性计算的机器视觉． 展开更多

关键词 双曲面反射镜 折反射系统 全向立体视觉 基线

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折反式超短焦投影镜头设计 被引量：2

17

作者 赵珮淞 王春艳 +2 位作者 孙昊 赵义武 刘欢 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第1期24-29,共6页

针对国内外市场对近距离、大屏幕投影系统中需降低投影镜头加工难度及成本的要求,该文设计了一款超短焦投影镜头。设计过程中选用折反式结构,利用物、像关系原理,结合物方视场计算反射镜面型参数,得出反射镜面型。该方法便于校正大视场... 针对国内外市场对近距离、大屏幕投影系统中需降低投影镜头加工难度及成本的要求,该文设计了一款超短焦投影镜头。设计过程中选用折反式结构,利用物、像关系原理,结合物方视场计算反射镜面型参数,得出反射镜面型。该方法便于校正大视场畸变、抵消折射镜组的像散和场曲,整个光学系统包括15片球面透镜和一片非球面反射镜,系统总长286 mm,投影距离500 mm,投射画面尺寸254 cm(100英寸),系统投射比0.22,相对照度大于85%,MTF(modulation transfer function)在0.4 lp/mm时大于0.5,水平TV畸变小于0.55%,垂直TV畸变小于0.65%。该系统的多项设计指标均优于市面上现有的产品指标,采用同轴球面设计易于加工、装调,可有效降低生产成本。 展开更多

关键词 光学设计 投影系统 折反射系统 超短焦距

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一种紧凑型红外光学系统设计 被引量：10

18

作者 刘瑞奇 陈星明 赵家琪 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期419-422,共4页

介绍了制冷型红外成像光学系统设计初始结构的选择方法，采用折反射光学系统结构，设计了一种紧凑型红外光学系统，实现总长／焦距比为0．59，在-40～60℃温度范围内，具有良好的消热差作用，成像质量接近衍射限，具有结构紧凑、体积小... 介绍了制冷型红外成像光学系统设计初始结构的选择方法，采用折反射光学系统结构，设计了一种紧凑型红外光学系统，实现总长／焦距比为0．59，在-40～60℃温度范围内，具有良好的消热差作用，成像质量接近衍射限，具有结构紧凑、体积小等优点，可满足红外成像导引头的使用要求。 展开更多

关键词 折反射红外系统 消热差设计 光学设计

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长焦距大口径连续变焦距光学系统 被引量：12

19

作者 田铁印 王红 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2369-2374,共6页

为了实现对远距离目标的实时跟踪与测量,设计了口径为650 mm,焦距为5 000～2 000 mm的连续变焦距光学系统.提出了牛顿式折反射光学系统与倒置的连续变焦距光学系统组合的设计方法,实现了光瞳的合理匹配与对接.确定了合适的入瞳位置,消... 为了实现对远距离目标的实时跟踪与测量,设计了口径为650 mm,焦距为5 000～2 000 mm的连续变焦距光学系统.提出了牛顿式折反射光学系统与倒置的连续变焦距光学系统组合的设计方法,实现了光瞳的合理匹配与对接.确定了合适的入瞳位置,消除了变焦过程中像面容易产生的鬼像.通过合理匹配主系统和变焦距系统的光焦度,使得二级光谱最小化.运用CODEV软件对各焦距位置的像差进行优化与平衡,使变焦距光学系统在各焦距位置的像差均得到校正与平衡,像面保持严格的一致性,从而各焦距位置成像质量良好.实验显示该系统全视场平均传递函数均在0.524以上（Nyquist频率：35 lp/mm）,满足使用要求. 展开更多

关键词 连续变焦距光学系统 折反射光学系统 光学设计 像质

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小型高分辨率空间相机光学系统低误差敏感度设计 被引量：5

20

作者 秦子长 任成明 +3 位作者 戚允升 王泽斌 王琪 孟庆宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期226-234,共9页

系统性地采取严格控制光学元件加工装配精度、采用大质量高稳定性光机结构、运用精密热控等方法,是以往保证空间相机光学系统高性能成像质量的常规方法,但同时该策略的实施也给相机研制带来了较高的经济与资源代价。面对高性能空间光学... 系统性地采取严格控制光学元件加工装配精度、采用大质量高稳定性光机结构、运用精密热控等方法,是以往保证空间相机光学系统高性能成像质量的常规方法,但同时该策略的实施也给相机研制带来了较高的经济与资源代价。面对高性能空间光学相机低成本化的发展趋势,降低光学系统误差敏感度,在保证成像性能的同时降低实现成本,是需要面对与解决的课题。以某小型空间相机研制为背景,应用光学系统低误差敏感度设计方法(降敏设计方法),对相机焦距500 mm、相对孔径1∶5、视场角2ω=4°的同轴两镜折反射式光学系统进行了降敏设计。结果表明,基于降敏设计方法获得的光学系统不仅像差校正理论结果表现优异,调制传递函数接近衍射极限,同时,仿真显示其在误差干扰下光学系统鲁棒性好,为相机的快速低成本制造提供了保证。光学系统降敏设计方法对高性能小型空间载荷的设计与低成本快速研制具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 空间相机 光学系统设计 误差敏感度 降敏设计方法 折反射式光学系统

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