微光夜视仪物镜光学系统的设计

论述了微光夜视仪的工作原理,对微光夜视物镜光学系统进行研究。针对具体的微光夜视仪物镜系统,确定该微光夜视仪光学系统的技术参数,应用光学设计软件ZEMAX上机调试,得到成像质量良好的微光夜视物镜光学系统。     

连续变焦距物镜的光学系统设计

本文介绍一种连纽变焦距物镜的变焦原理，导出变倍补偿方程式和补偿凸轮曲线计算公式。对于这种类型的连续变焦距物镜，所导出的公式都是实用的。结合具体的变焦距物镜的有关参数，说明对这些公式的具体运用。     

光纤熔接机高清显微物镜光学系统设计

在光纤熔接过程中,为了实现光纤高质量熔接,需要一个高清显微物镜来确保纤芯的准确对准。运用Zemax软件设计一款用于光纤纤芯对准的显微物镜,该物镜由6片透镜组成,放大率为8倍,数值孔径为0.25,工作距为13.4mm,共轭距为85mm,以CCD作为图像接收器件。显微物镜采用正向光路进行优化设计,正向光路设计的显微物镜更能贴近实际使用状态,能够更加清晰准确地检测到纤芯位置。该物镜工作波长为486~656nm,具有工作距离长、共轭距短、精度高等特点。     

三维成像载荷共孔径光学系统设计

基于激光雷达高程数据与平面影像数据融合的三维成像技术是三维遥感探测技术的重要发展方向之一。本文设计了基于此体制的共孔径三维成像载荷的光学系统。从受限的空间尺寸出发,以此作为设计输入条件,得到光学系统的初始设计参数,设计了焦距为2 400mm,F数为5.33的偏视场同轴三反系统。采用三镜前置的方式,大大缩短了光学系统的轴向长度,使光学系统的轴向长度仅为焦距的1/4.36,在有限的空间内,实现了长焦距、高分辨率的光学系统排布。采用偏视场设计,避免了系统内的二次遮挡。整个系统的成像质量良好,无色差,畸变小,光学调制传递函数接近衍射极限,同时其相对孔径较大,有效通光孔径较大,能量集中度高,在保证高地面分辨率的同时,满足了激光接收端对能量的需求。     

大孔径大视场轻小型星敏感器光学系统

提出了一个大相对孔径、大视场轻小型CCD星敏感器光学系统设计方案,该星敏感器焦距为22.5 mm,F数为1.2,谱段范围470~750 nm,视场角25°。采用双高斯基本型后加一片近乎等晕的正透镜,获得了较大的相对孔径,同时选择高折射率玻璃材料增大视场并降低轴上及轴外光束入射角,高折射率玻璃材料亦能降低高级像差且使系统总长缩短。像质分析表明,此设计方案能够满足使用要求,光学系统总长仅为46.51 mm,满足实际工程轻量化需求。     

1200 mm望远镜开环液晶自适应光学系统设计

为验证液晶自适应光学成像技术校正大气湍流所引起的波前像差的有效性,提高光学系统的能量利用率,应用Ze-max软件设计出了与1200mm望远镜匹配的开环液晶自适应光学系统。针对开环自适应光学系统探测光路和校正光路自身的特殊要求,制定了具体的公差原则,并应用Zemax软件进行了公差分析。分析表明,设计的自适应光学系统具备较宽松的公差条件,容易加工和装调。评价了该光学系统的成像性能,结果表明,设计的自适应光学系统的MTF曲线接近衍射极限,光学传递函数的模在50lp/mm时可达到0.4,而成像CCD的极限分辨率为31lp/mm,充分地利用了CCD相机的分辨资源。该自适应光学系统与1200mm望远镜对接匹配后的组合焦距为19.9m,F数为16,PV值为0.0314λ。     

大孔径光学系统衍射象点的能量分布计算

在设计和计算专门的光学系统时,衍射象点的能量分布函数具有重要的意义。现在,对有象差系统能量分布的计算都使用标量法,该方法把艾利圆盘当作近似相同的容限,即:出射波前光的振动振幅是不变的;基本振幅矢量的倾斜角朝向垂直于主光线的平面(注意没有吸收);波的表面部分被它在出瞳面上的投影所代替。根据杜德洛夫斯基的推荐,在第1和第3的假设情况下,使用标量法的能量分布计算,可以使光学系统的相对孔径不超过1∶4,并且误差小于0.8％。     

20mm～40mm板材矫直机设计

设计了板厚为20mm~40mm的钢板平行辊矫直机。对矫直机工作原理及主要零部件的运动机理做了具体的阐述,并对辊式矫直机基本参数以及辊式矫直机力能参数做了详细的介绍和计算,包括机架、上矫直辊系、下矫直辊系、压下与平衡系统等主要部件的设计。     

大孔径超广角镜头设计

本文介绍了 GDS——8超广角镜头设计方法的要点。表明可将广角镜头的设计归结为倒伽利略望远系统(Ⅰ)和一般摄影物镜(Ⅱ)在同一光栏位置的组合。     

一种镜头几何畸变标定的快速算法

提出了一种基于直线的镜头畸变参数快速线性解法。根据空间直线上的点在图像平面上的理想投影仍然共线的特点，将点的理想投影图像坐标用畸变后的图像坐标表示，用畸变后曲线的拟合直线斜率代替原直线的斜率，得出了关于畸变系数的线性方程组，可方便地应用线性最小二乘法求解。仿真实验证明了该方法的有效性。     

运动跟踪测量相机的设计与实现

针对运动跟踪问题,设计了一种千兆网测量相机,在相机中做基本的单点空间运动坐标的抽取计算,极大简化了系统结构并提高了系统性能。千兆网测量相机采用CMOS图像传感器CMV2000,具有高帧高清的性能;采用高速高性能FPGA做驱动器和数据处理器,集成度高。在FPGA内嵌入Micro Blaze软核处理器设计了片上系统(SOC);采用了一种基于直线段的连通域快速检测算法,实时计算数字图像的多个标志点的空间坐标;用以太网MAC核(TEMAC)和88E1111高速以太网收发器实现千兆网传输,将运动物体的空间坐标数据发送到上位机。测试结果表明,系统运行稳定,数据测量的实时性和精度都满足要求,具有很大的应用价值。     

紫外电视摄象镜头设计

在介绍紫外与可见区兼用电视桩象镜头技术要求的基础上,给出了该镜头的光学与机械系统设计结果,并进行了质量分析。     

无人机载面阵数字相机光学镜头设计

针对4k×4k面阵数字相机,0.5～0.75 μm全色波段,设计了一种焦距90mm、视场角大于23.15°×23.15°、相对孔径1∶5.6的镜头,加工装调后,经过检测,镜头满足主要指标要求,混合光传递函数大于指标0.38,经进行多次试飞,取得了许多高品质的图片.     

电视摄像机变焦距镜头的计算机辅助设计

本文详细论述了用CAD技术完成电视摄像机变焦距镜头辅跏设计的技术途径和具体过程。设计中用CAD的概念设计技术生成了全部零件的实体模型、生成了带有零件体积,密度、重量、重心、惯性矩、惯性积等属性的文件。用FORTRAN语言和AI(Application Interface)编写了计算整个系统质心及在变焦距时,质心偏摆的计算程序,计算了质心偏摆曲线,找出了应有的平衡位置。对设计所提出的各种材料的设计方案进行了重心计算、并提供了可靠的修改依据。最后用计算机和绘图仪绘制了全部(光学件、机械件、总装图)图纸。由于采用了CAD技术,对设计的零件均可多次优化确保设计一次成功。可消除由于难以算准质心及偏摆大小而导致的设计——加工——修改——再设计——再加工的反复,是我所CAD技术第一次成功地用于工程辅助设计的很好实例。     

Three-dimensional histology; a 35 mm photographic method

Commercially available photographic equipment can be used to study specimens histologically in three dimensions. Thirty-five millimetre colour transparencies are made of serial sections at desired intervals using a photomicroscope with a rotatable stage. The series of transparencies is projected in alternate fashion using two identical projectors linked by a dissolve control. The method has proved useful in anatomic and embryologie studies and presentations as well as in evaluation of pathologic material in which initial histology revealed an abnormality that could be clarified by three-dimensional study.     

照相物镜近距离传递函数测定及评价

本文叙述一个照相物镜的传递函数随物距变化的研究结果。并建议照相物镜最近摄影距离的传递函数值也要作为一项物镜像质评价的指标。     

摄像机变焦距物镜的焦距输出及精度分析

用于测量电视系统的摄像机上的物镜不同于普通的变焦距镜头,它要求带有焦距实时输出装置。本文简述了变焦距镜头的基本结构和焦距输出电路原理,着重分析了焦距输出与测量精度的关系,得出改变变焦距镜头的凸轮曲线可以改变测量精度在不同焦距值下的分布。     

一种便携式摄像机导轨的设计

摄像机在拍摄移动镜头时需长距离移动,但一般在购买时,不带有能够移动的导轨,为此文中设计了一种便捷式导轨,使用时移动距离长,无噪音,且重量轻,能够拆卸,携带方便,还可根据情况调整导轨长度,整个装置结构简单,制作方便,成本较低,特别适用于网络视频、家庭摄像中移动镜头拍摄时使用,现已投入使用,效果良好.     

运动模糊图像快速递推复原算法研究

在运动模糊图像恢复中,常用的方法都是基于滤波算法,这些方法计算比较复杂.针对图像模糊参数未知情况,对其频谱图采用Radon变换,然后分别基于MRT和IPM方法得到模糊方向和模糊尺度,最后采用基于Z变换的离散递推算法恢复出图像,得到了质量较高的恢复图像.