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Ronchi光栅Talbot效应长焦距测量的准确度极限研究 被引量：10
1
作者 孙琛 沈亦兵 +2 位作者 白剑 侯西云 杨国光 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1214-1217,共4页
针对基于Ronchi光栅Talbot效应的长焦距测量方法 ,分析了利用傅里叶变换求取莫尔条纹角度的准确度限制 ,提出了通过傅里叶变换的多次迭代逼近来提高角度计量准确度 ,从而提高长焦距测量准确度的方法 。
关键词 焦距测量 傅里叶变换 莫尔条纹
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基于龙基光栅塔尔博特效应的长焦距测量 被引量：8
2
作者 侯昌伦 白剑 +1 位作者 侯西云 杨国光 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1328-1330,共3页
提出通过对龙基光栅的塔尔博特效应所产生的莫尔条纹角度的计量来测量长焦距的方法。并在此基础上推导了长焦距的计算公式 ,分析了这种方法的测量误差。这种长焦距测量方法具有实时测量、精度高的特点。
关键词 长焦距 龙基光栅 塔尔博特效应 莫尔条纹 测量方法 测量误差
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透明毛细管管壁折射率的无损测量 被引量：11
3
作者 李强 苏光辉 +2 位作者 张瑞凯 孙丽存 普小云 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1264-1270,共7页
介绍了一种无损测量透明毛细管管壁折射率的方法。该方法利用平行光经过装有不同已知折射率标准液体的毛细管后会聚焦点位置不同的原理,通过CCD对会聚焦点位置成像后的图像进行判断,计算出毛细管外轮廓位置和焦距,进而计算出毛细管管壁... 介绍了一种无损测量透明毛细管管壁折射率的方法。该方法利用平行光经过装有不同已知折射率标准液体的毛细管后会聚焦点位置不同的原理,通过CCD对会聚焦点位置成像后的图像进行判断,计算出毛细管外轮廓位置和焦距,进而计算出毛细管管壁的折射率,其测量精度可达0.005。分析了毛细管内外径对管壁折射率测量的影响,结果表明,管壁越厚,测量精度越高;同时对毛细管管壁折射率灵敏度和成像系统的景深值进行了计算和比较,结果显示,标准液体折射率越低,标定精度越高。该方法使用设备简单,操作方便,便于对图像观察和识别,实现了对毛细管管壁折射率的无损精确测量。 展开更多
关键词 折射率测量 无损测量 毛细管 焦距 测量精度
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基于数字图像处理方法的焦距测量技术研究 被引量：11
4
作者 杨建宇 林家明 +1 位作者 余俊 沙定国 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期796-798,共3页
介绍了基于数字图像处理方法测量透镜焦距的玻罗板分划线快速自动甄别法。该图像处理方法鲁棒性好,采用Canny法进行分划线边缘检测。用重心法计算所有线条的重心,从重心往两边搜索线条,判断选取间隔大的刻划线对,可以提高测量精度。实... 介绍了基于数字图像处理方法测量透镜焦距的玻罗板分划线快速自动甄别法。该图像处理方法鲁棒性好,采用Canny法进行分划线边缘检测。用重心法计算所有线条的重心,从重心往两边搜索线条,判断选取间隔大的刻划线对,可以提高测量精度。实验数据表明该方法的相对测量不确定度能达到8.5×10-4。为实现以数字图象处理为基础的焦距客观测量提供了一种可行的技术途径。 展开更多
关键词 焦距测量 CANNY 边缘检测 数字图像处理
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长焦红外光学系统焦距的高精度测量技术 被引量：9
5
作者 黄阳 王春雨 +3 位作者 牛锦川 王聪 张生杰 宗肖颖 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期995-998,共4页
为提高长焦红外光学系统焦距测量的准确性,提出一种将干涉测量、光电自准和激光跟踪技术相结合的焦距测量方法。基于光学系统波前干涉测量光路,利用波前的power值对球面反射镜位置非常敏感的特性,结合激光跟踪仪的空间几何量精密测量和... 为提高长焦红外光学系统焦距测量的准确性,提出一种将干涉测量、光电自准和激光跟踪技术相结合的焦距测量方法。基于光学系统波前干涉测量光路,利用波前的power值对球面反射镜位置非常敏感的特性,结合激光跟踪仪的空间几何量精密测量和光电自准直仪的精密测角功能,实现长焦红外光学系统焦距的高精度测量。实验中对一理论焦距为1 520mm的航空长焦红外光学系统进行测试,并结合测试设备的测量精度进行误差分析,5次测量的标准偏差为0.930mm,测量误差小于0.2%,满足测试技术要求。结果表明这种方法用于长焦红外光学系统焦距的测量是合理可行的。 展开更多
关键词 焦距测量 高精度 干涉测量 激光跟踪 光电自准
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离轴三反航天测绘相机焦距的计算 被引量：9
6
作者 郭疆 孙继明 +1 位作者 邵明东 胡海飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1754-1758,共5页
为了精确计算离轴三反相机的焦距以保证其测绘精度,对经典测绘模型和相关公式进行了必要的修正。首先,重新定义了离轴三反测绘相机的交会角,并对经典焦距计算公式做了修正;其次,分析了地球曲率对离轴三反测绘相机焦距计算的影响,进一步... 为了精确计算离轴三反相机的焦距以保证其测绘精度,对经典测绘模型和相关公式进行了必要的修正。首先,重新定义了离轴三反测绘相机的交会角,并对经典焦距计算公式做了修正;其次,分析了地球曲率对离轴三反测绘相机焦距计算的影响,进一步修正了焦距计算公式。实例计算表明:当要求地面像元分辨率为2m,在CCD像元尺寸为8μm,轨道高度为700km,离轴角为7°条件下,应用经典计算公式得出的斜视相机焦距与应用修正后的计算公式所得出的斜视相机焦距相对偏差达到2.6%,说明对测绘精度影响很大。因此,在采用离轴三反相机进行摄影测量时,斜视相机焦距的计算应考虑离轴角后对经典公式进行必要的修正,而正视相机的焦距计算可以沿用经典计算公式。 展开更多
关键词 离轴三反相机 航天测绘 焦距测量 地球曲率
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焦距测量中线纹清晰度评价函数的研究 被引量：4
7
作者 刘济豪 卢荣胜 +1 位作者 张紫龙 张艾琳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期117-126,共10页
当自动对焦用于玻罗板线纹等方向性强的目标时,线纹方向的不确定性导致一些清晰度函数的鲁棒性降低甚至无法找到对焦位置。针对上述问题,通过Hough直线检测得到离焦线纹的角度,构建一种基于Hough变换的线纹清晰度评价函数,该函数的灰度... 当自动对焦用于玻罗板线纹等方向性强的目标时,线纹方向的不确定性导致一些清晰度函数的鲁棒性降低甚至无法找到对焦位置。针对上述问题,通过Hough直线检测得到离焦线纹的角度,构建一种基于Hough变换的线纹清晰度评价函数,该函数的灰度算子垂直于线纹,对线纹方向变化具有较强的鲁棒性。为了比较线纹方向对清晰度函数性能的影响,对5组不同角度的线纹图像进行评价,得到清晰度曲线,并引入平缓区标准差等参数对曲线进行定量评定。实验结果表明,与传统的评价函数相比,基于Hough变换的评价函数的平缓区均值减小59.85%,标准差减小46.05%,对焦偏差减小92.63%,平均运行时间减少36.37%,镜头焦距的相对误差减小62.12%。 展开更多
关键词 测量 自动对焦 清晰度评价 焦距测量 放大率法 HOUGH变换
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基于Talbot-Moiré法测量透镜焦距的莫尔条纹的图像处理 被引量：8
8
作者 吴玲玲 吴国俊 +1 位作者 仓玉萍 陈良益 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1723-1727,共5页
利用Ronchi光栅的Talbot效应和Moiré条纹测量了长焦透镜焦距,并根据焦距与莫尔条纹斜率之间的定量关系可求得透镜焦距.为获得条纹斜率,用CCD采集莫尔条纹图像后,利用数学形态学滤波方法进行图像滤波平滑等预处理,有效地增强了图像... 利用Ronchi光栅的Talbot效应和Moiré条纹测量了长焦透镜焦距,并根据焦距与莫尔条纹斜率之间的定量关系可求得透镜焦距.为获得条纹斜率,用CCD采集莫尔条纹图像后,利用数学形态学滤波方法进行图像滤波平滑等预处理,有效地增强了图像的对比度.通过二值化、细化获得单像素宽连通的条纹,通过对条纹进行标记,为条纹斜率的直线拟合计算提供了可靠的数据,采用这些数据计算的焦距的误差为0.10%. 展开更多
关键词 图像处理 焦距测量 TALBOT效应 莫尔条纹
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透镜焦距的准直法测量 被引量：4
9
作者 吴煜 廖兆曙 杨坤涛 《光电工程》 CAS CSCD 1997年第2期27-29,共3页
利用在准直状态下光栅的同向莫尔条纹，探讨了一种测量透镜焦距的新方法，这种方法简单方便。
关键词 焦距测量 透镜 伦奇光栅 莫尔技术
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基于Hartmann-Shack波前检测原理的微透镜阵列焦距测量 被引量：7
10
作者 朱咸昌 伍凡 +1 位作者 曹学东 吴时彬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1122-1128,共7页
基于哈特曼波前传感器检测原理,结合图像清晰度定焦技术,提出了一种测量微透镜阵列焦距的方法,介绍了测量系统的组成和原理。首先利用平行光管的出射平面波前在被测微透镜阵列焦面上成像,利用标准透镜产生的球面波前在微透镜阵列焦面附... 基于哈特曼波前传感器检测原理,结合图像清晰度定焦技术,提出了一种测量微透镜阵列焦距的方法,介绍了测量系统的组成和原理。首先利用平行光管的出射平面波前在被测微透镜阵列焦面上成像,利用标准透镜产生的球面波前在微透镜阵列焦面附近成像。然后,根据平面波前和球面波前经过微透镜阵列成像时微透镜阵列焦面上光斑的偏移量,计算相应的微透镜阵列子单元的焦距。最后,基于图像清晰度定焦技术,通过不确定度分析和实验测量验证了该方法检测微透镜阵列焦距的可行性。测量结果表明,该方法对微透镜阵列焦距检测精度可达到3%;同时,一次测量可完成微透镜阵列多个子单元的焦距标定。相对于传统的检测方法,该方法具有较高的检测精度和效率。 展开更多
关键词 微透镜阵列 焦距测量 波前检测 哈特曼波前传感器 图像清晰度
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薄透镜焦距测量实验中焦深问题的研究 被引量：6
11
作者 姚旻 瞿汉武 包良桦 《浙江教育学院学报》 2009年第2期107-112,共6页
从焦深理论出发,解释了在薄透镜焦距测量实验中无法精确确定像所在位置(像距)的现象,并从理论和实验分析了这一不确定度与物距的关系.根据焦深理论对焦距测量中常采用的两种实验方法(二次成像法和成像公式法)的实验精度进行了分析.结果... 从焦深理论出发,解释了在薄透镜焦距测量实验中无法精确确定像所在位置(像距)的现象,并从理论和实验分析了这一不确定度与物距的关系.根据焦深理论对焦距测量中常采用的两种实验方法(二次成像法和成像公式法)的实验精度进行了分析.结果表明采用成像公式法测量透镜焦距,并且物距较小时,测量的精度较高. 展开更多
关键词 焦深 弥散斑 薄透镜 焦距测量 误差
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基于高阶抑制达曼光栅的微透镜阵列焦距的快速测量
12
作者 郑奉禄 余俊杰 +2 位作者 朱镕威 马国庆 张军勇 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期124-131,共8页
提出了一种用高阶抑制二维达曼光栅作为分光元件替代普通衍射光栅实现微透镜阵列焦距快速测量的方法。高阶抑制二维达曼光栅具有优良的分光效果,且高阶衍射级次能够得到有效抑制,通过信噪比的提高降低焦距测量误差。设计并制备了一分五... 提出了一种用高阶抑制二维达曼光栅作为分光元件替代普通衍射光栅实现微透镜阵列焦距快速测量的方法。高阶抑制二维达曼光栅具有优良的分光效果,且高阶衍射级次能够得到有效抑制,通过信噪比的提高降低焦距测量误差。设计并制备了一分五的高阶抑制二维达曼光栅,分束后的光束经过微透镜,在其焦面附近形成高对比聚焦光斑阵列。相比常规一维光栅,所提方法通过测量每个微透镜焦面内光斑两两之间的距离,得到多个焦距值,从而有效减少测量的随机误差。实验结果表明,该方案对微透镜阵列焦距的单次测量误差小于3.5%,重复测量误差在4.5%之内。该方案对微透镜阵列的焦距分布快速评估具有实用价值。 展开更多
关键词 测量 高阶抑制达曼光栅 微透镜阵列 焦距测量
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凸透镜焦距测量不确定度分析及系统偏差校正 被引量：6
13
作者 盛树武 李林海 +1 位作者 辛志慧 孙丽存 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期79-86,共8页
综合考虑了透镜的焦深、厚度、球差等因素,对高斯公式法(实物成实像法)测量凸透镜焦距的不确定度进行了较全面的分析,并提出了校正由透镜厚度及球差引起的系统测量偏差的方法。对于选定的标称焦距为25.0 mm的凸透镜,其测量不确定度随着... 综合考虑了透镜的焦深、厚度、球差等因素,对高斯公式法(实物成实像法)测量凸透镜焦距的不确定度进行了较全面的分析,并提出了校正由透镜厚度及球差引起的系统测量偏差的方法。对于选定的标称焦距为25.0 mm的凸透镜,其测量不确定度随着物距的增大先减小后增大,校正前最小值为1.26 mm,其中透镜球差的存在对于测量不确定度的影响最为突出。系统测量偏差校正后,其不确定度变化趋势不变,最小值降低为0.10 mm,这大大提高了测量结果的准确度。不确定度分析结果表明将物点置于透镜的二倍焦距附近得到的测量结果更为可靠,所得结果为实验操作提供指导依据。 展开更多
关键词 测量 焦距 测量不确定度 系统偏差校正
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基于Talbot-Moiré法的长焦透镜焦距测量的极限精度分析 被引量：6
14
作者 吴玲玲 王星 +2 位作者 陈靖 武继安 陈靖 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期693-697,共5页
长焦距测量的Talbot-Moiré法是研究热点,目前很多方法虽然都是基于Talbot现象和Moiré技术,但基本原理和实验方案各不相同,因此焦距计算公式也不相同。基于透镜位相变换作用,利用Talbot效应和Moiré条纹,通过图像处理的方... 长焦距测量的Talbot-Moiré法是研究热点,目前很多方法虽然都是基于Talbot现象和Moiré技术,但基本原理和实验方案各不相同,因此焦距计算公式也不相同。基于透镜位相变换作用,利用Talbot效应和Moiré条纹,通过图像处理的方法获得条纹的斜率变化,根据焦距与莫尔条纹斜率之间的关系求得透镜焦距。由于长焦透镜的焦距相对于被测透镜厚度大得多,完全可以看作是薄透镜对光束的变换,可用薄透镜对球面波的变换作用来近似表示其对高斯光束的变换。因此,该方法测量长焦透镜焦距对于高斯光束与非高斯光束焦距测量结果无差别,均适用。最后全面分析了该测量方法的误差及精度极限。在影响测量精度的各个误差因素中,光栅节距误差对焦距测量的影响最为显著。 展开更多
关键词 焦距测量 TALBOT效应 莫尔条纹 精度
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基于F-P标准具的透射物镜焦距测量方法 被引量：5
15
作者 沈小燕 孙志鹏 +2 位作者 胡佳成 李罡 朱鹤年 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1-8,共8页
研究了一种基于F-P标准具的透射物镜焦距测量新方法。单色光经F-P标准具后产生的系列圆锥光束作为测量的标准光束,系列圆锥光束圆锥角能从有溯源性的小数重合法准确定出,具备自校准特性。该标准光束通过待测物镜在焦平面处成像为规律已... 研究了一种基于F-P标准具的透射物镜焦距测量新方法。单色光经F-P标准具后产生的系列圆锥光束作为测量的标准光束,系列圆锥光束圆锥角能从有溯源性的小数重合法准确定出,具备自校准特性。该标准光束通过待测物镜在焦平面处成像为规律已知的同心圆环,由同心圆环计算获得透射物镜焦距值。理论推导了透射物镜焦距测量模型;搭建了测量实验装置,以汞灯绿光作为光源,采用面阵器件实现同心圆环数据采集;重点采用虚拟像元内插与细分技术,结合圆半径回归方法对测量数据进行处理。实验中,结合汞灯两条黄光谱线,用小数重合法确定F-P标准具间隔d,用以焦距的溯源;详细分析了焦距测量不确定度分量并进行了不确定度的计算合成。实验获得,用面阵虚拟像元间距w＇作单位的透镜焦距测量结果的相对扩展不确定度为0.031%。讨论了测量实验改进与像元间距w定度的方案设计,可望将焦距值的相对扩展不确定度降低到0.020%以下。 展开更多
关键词 焦距测量 F-P标准具 虚拟像元细分 溯源 圆半径回归
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基于双朗奇光栅的焦距测量技术研究 被引量：5
16
作者 蒋正东 朱荣刚 +1 位作者 陈磊 何勇 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期687-690,共4页
随着中长焦距光学元件在光学遥感、高功率激光器和天文望远镜等系统中的广泛应用,对这类光学元件焦距的高精度测量提出要求。在双光栅干涉焦距测量技术的基础上,提出了一种新的改进算法。该算法通过Moiré条纹倾斜角度与待测元件焦... 随着中长焦距光学元件在光学遥感、高功率激光器和天文望远镜等系统中的广泛应用,对这类光学元件焦距的高精度测量提出要求。在双光栅干涉焦距测量技术的基础上,提出了一种新的改进算法。该算法通过Moiré条纹倾斜角度与待测元件焦距之间的函数关系得到焦距计算公式,并利用入射平面波时Moiré条纹的理想状态优化了该计算公式,解决了Moiré条纹倾角基准线的确定问题,提高了Moiré条纹角度求解精度。采用2块周期为20μm的朗奇光栅搭建了长焦距测量装置。实验测得的透镜焦距为36.690m,测量重复精度达0.382‰。 展开更多
关键词 物理光学 焦距测量 双朗奇光栅 泰伯效应
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透镜倾斜对焦距测量误差的影响 被引量：5
17
作者 王云创 刘俊杰 +1 位作者 李光仲 邢娟 《物理与工程》 2016年第3期45-48,共4页
在测量透镜焦距的实验中,透镜倾斜是导致焦距测量误差的因素之一.由于透镜的倾斜导致测得的物距和像距不是真实的物距和像距,然后代入成像公式计算出的焦距值,必然严重偏离透镜的实际焦距值.文中推导出了透镜的焦距测量误差与物距及透... 在测量透镜焦距的实验中,透镜倾斜是导致焦距测量误差的因素之一.由于透镜的倾斜导致测得的物距和像距不是真实的物距和像距,然后代入成像公式计算出的焦距值,必然严重偏离透镜的实际焦距值.文中推导出了透镜的焦距测量误差与物距及透镜的倾斜角二者之间的函数关系式,从理论上分析了焦距测量误差随物距和倾斜角的变化规律.结果表明:大物距情形比小物距情形的焦距测量误差要小,并且得到了实验验证. 展开更多
关键词 透镜倾斜 焦距 测量误差 影响
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温度对长焦距测量精度的影响 被引量：3
18
作者 董军 许乔 +2 位作者 蔡邦维 张宁 李瑞洁 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1299-1302,共4页
基于Ronchi光栅的泰伯效应,在理论上分析了温度场的波动对长焦距测量系统稳定性的影响.通过大量实验研究验证了在长焦距测量系统中内部和外部温度场的波动引起空气折射率的随机变化,进而影响到测量系统焦距测量值的稳定性.在对测量系统H... 基于Ronchi光栅的泰伯效应,在理论上分析了温度场的波动对长焦距测量系统稳定性的影响.通过大量实验研究验证了在长焦距测量系统中内部和外部温度场的波动引起空气折射率的随机变化,进而影响到测量系统焦距测量值的稳定性.在对测量系统He-Ne激光源采取水循环降温、切断系统外部冷热源、对测量系统中光栅对采取隔热封装等有效措施后,使长焦距测量系统的重复性测量精度提高了5～8倍,标准差达到了0.1‰左右,测量数据波动范围在5 mm左右,其测量精度及其稳定性均达到了实际测量的要求. 展开更多
关键词 莫尔条纹 TALBOT效应 焦距测量
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长焦距测量仪的设计和测量不确定度分析 被引量：3
19
作者 陈好 陆衡 +4 位作者 何勇 李建欣 赵琦 樊红英 蒋泽伟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期71-77,共7页
为了精确测量长焦距光学元件的焦距,分析了基于Talbot-Moiré技术测量长焦距光学元件焦距的基本理论。设计包括准直光源,Talbot干涉仪和图像采集系统的实验装置,通过实验分析得到系统测量精度的影响因素。以焦距值达到几百米的光学... 为了精确测量长焦距光学元件的焦距,分析了基于Talbot-Moiré技术测量长焦距光学元件焦距的基本理论。设计包括准直光源,Talbot干涉仪和图像采集系统的实验装置,通过实验分析得到系统测量精度的影响因素。以焦距值达到几百米的光学元件的焦距测量为目标,构建了系统测量不确定度的数学模型。利用合成不确定评定方法,实验得出系统测量不确定度随着待测焦距的增加逐渐增大,当待测系统焦距达到500m时,相对测量不确定度为5.23%(k=2)。实验测量参考焦距为75272.80mm的光学系统,测量相对偏差为1.09%。 展开更多
关键词 光学测量 焦距测量 Talbot-Moiré 测量不确定度
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变焦距跟踪测量的应用 被引量：3
20
作者 赵学颜 李迎春 《装备指挥技术学院学报》 2000年第2期9-12,共4页
摄影和摄像测量中，为计算脱靶量方便，通常都采用固定焦距、固定视场。这不能兼顾目标距离近时，需要大视场，目标距离远时，需要长焦距的矛盾。如果能在跟踪测量过程中改用不同的焦距就能解决此问题。
关键词 摄影和摄像 变焦距 跟踪测量
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