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基于空间光通信卡塞格伦天线弊端的探讨 被引量：15
1
作者 张玉侠 艾勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期560-563,共4页
对于任何通信系统而言,天线能否正确发射和接收有效信号是人们最为关心的问题。对于点对点的激光通信系统而言,由于激光与电波迥然不同的特点,在天线系统的设计上更需严格要求。在空间光通信系统中,光学天线是一个物镜系统,通过折射、... 对于任何通信系统而言,天线能否正确发射和接收有效信号是人们最为关心的问题。对于点对点的激光通信系统而言,由于激光与电波迥然不同的特点,在天线系统的设计上更需严格要求。在空间光通信系统中,光学天线是一个物镜系统,通过折射、反射和折射-反射光学系统实现,目前应用比较广泛的是牛顿系统、格林系统以及卡塞格伦系统。讨论了卡塞格伦天线系统,该系统的结构(双反射式)决定了存在遮挡比造成光能量浪费的潜在问题,也就是所谓的渐晕现象。另一个问题是像差,也就是卡塞格伦天线系统要获得良好的像质必须以牺牲视场为代价。基于这两点提出了减小渐晕的几种新方案,并从减小像差上进行了理论分析。 展开更多
关键词 激光通信 光学天线 卡塞格伦天线 渐晕 像差
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水下变焦镜头的设计 被引量：17
2
作者 翟学锋 董晓娜 +1 位作者 王国富 陈良益 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第4期416-420,共5页
通过对光在水中传播特性的分析,讨论水下摄影中需要特殊考虑的关键因素,如光能衰减、镜头视场损失和内腔防水等,分析普通相机加隔水窗后在水中拍摄时像质变差的规律。为了适应深水探测,获得清晰成像质量,基于光焦度分配公式,提出了水下... 通过对光在水中传播特性的分析,讨论水下摄影中需要特殊考虑的关键因素,如光能衰减、镜头视场损失和内腔防水等,分析普通相机加隔水窗后在水中拍摄时像质变差的规律。为了适应深水探测,获得清晰成像质量,基于光焦度分配公式,提出了水下变焦镜头设计思想。用实例说明水下镜头的设计方法,设计的镜头相对孔径为F/1.6。设计结果表明:该镜头克服了普通镜头水下使用像质变差和最大视场渐晕等缺点。 展开更多
关键词 水下摄影 变焦镜头 光学设计 像质 渐晕
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基于高斯曲面拟合的影像渐晕复原方法 被引量：14
3
作者 何凯 唐平凡 王成优 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期67-71,共5页
本文根据影像发生渐晕时灰度分布的特点,提出了一种基于最速下降法的高斯曲面拟合方法,推导了Hesse矩阵的相关参数,较好地解决了不规则高斯曲面拟合的问题,获得了影像整体灰度变化情况,从而实现了影像渐晕现象的复原.仿真结果表明,上述... 本文根据影像发生渐晕时灰度分布的特点,提出了一种基于最速下降法的高斯曲面拟合方法,推导了Hesse矩阵的相关参数,较好地解决了不规则高斯曲面拟合的问题,获得了影像整体灰度变化情况,从而实现了影像渐晕现象的复原.仿真结果表明,上述方法能够有效估计出不规则高斯曲面(如渐晕图像灰度值)的相关参数.通过对实际影像的处理结果表明,本文方法能够有效去除影像的渐晕现象,改善图像质量.由于该方法不需要相关的光学和几何参数,因此具有广泛的适用性. 展开更多
关键词 渐晕 高斯曲面拟合 最速下降法 HESSE矩阵 灰度补偿算法
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红外光学系统出瞳与冷屏匹配方式及渐晕分析计算 被引量：9
4
作者 白清兰 马彩文 孙东岩 《红外技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期95-97,共3页
红外光学系统在用于制冷型的探测器时必须考虑出瞳与冷屏的匹配问题,采用二次成像方式进行光瞳匹配导致光学系统结构复杂化使系统透过率降低,采用光学结构简单的不完全匹配方式会存在轴外视场渐晕,但能有效地提高视场中心的透过率,而红... 红外光学系统在用于制冷型的探测器时必须考虑出瞳与冷屏的匹配问题,采用二次成像方式进行光瞳匹配导致光学系统结构复杂化使系统透过率降低,采用光学结构简单的不完全匹配方式会存在轴外视场渐晕,但能有效地提高视场中心的透过率,而红外光学系统在用于点目标的跟踪测量时往往用到的是一定范围的中心视场。在本文中,我们分析了几种不同的匹配方式并给出了用冷屏参数表示的估算轴外渐晕的计算公式以便在像差校正之前判断渐晕的大小及采用何种匹配方式以提高光学系统性价比。 展开更多
关键词 红外光学系统 渐晕 出瞳 冷屏 匹配效率
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反射式拼接CCD相机非均匀性定标与校正 被引量：11
5
作者 李晓杰 任建伟 +3 位作者 李宪圣 孙景旭 万志 刘洪兴 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1057-1064,共8页
依据实验室辐射定标实验,校正反射式拼接CCD相机由渐晕现象引起的图像非均匀性。通过分析反射式拼接CCD相机成像非均匀性产生机理,明确焦平面辐照度非均匀性是造成相机图像非均匀性的主要原因;分别进行"单片CCD辐照度响应度定标&qu... 依据实验室辐射定标实验,校正反射式拼接CCD相机由渐晕现象引起的图像非均匀性。通过分析反射式拼接CCD相机成像非均匀性产生机理,明确焦平面辐照度非均匀性是造成相机图像非均匀性的主要原因;分别进行"单片CCD辐照度响应度定标"和"整机均匀性定标"实验;依据定标结果所得出的入射辐射亮度和在该亮度下每个像元实际接收到的辐射照度之间的关系,设计校正算法,得出每个像元的渐晕校正因子,实现渐晕图像非均匀性校正。校正结果显示:在一定入射辐射亮度范围内,原始积分球定标渐晕图像的非均匀性大于16%,用校正因子校正后,输出图像非均匀性下降到1%以内。经过非均匀性定标和校正的相机用于外场成像也取得了符合工程需要的满意效果。 展开更多
关键词 反射式拼接相机 辐射定标 非均匀性校正 渐晕
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用于头盔微光夜视仪的折/衍混合光学系统设计 被引量：8
6
作者 赵秋玲 王肇圻 +2 位作者 孙强 卢振武 傅汝廉 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期759-762,共4页
选择有效输入/输出直径为18/18mm的像增强器,设计了用于头盔微光夜视仪的光学成像系统。将二元衍射面引入传统的双高斯型物镜系统,得到视场为40°,相对孔径为1.00/1.25的折/衍混合物镜。有渐晕系统和无渐晕系统的性能比较的结果表明... 选择有效输入/输出直径为18/18mm的像增强器,设计了用于头盔微光夜视仪的光学成像系统。将二元衍射面引入传统的双高斯型物镜系统,得到视场为40°,相对孔径为1.00/1.25的折/衍混合物镜。有渐晕系统和无渐晕系统的性能比较的结果表明,有渐晕的折/衍物镜能更好地满足要求,其重量仅为25g,二元面的最小特征尺寸为19μm,在全视场内的光学传递函数良好。同时设计了相匹配的目镜系统,其出瞳直径为10mm,出瞳距离为25mm。物镜和目镜之间实现畸变补偿,系统结构紧凑,重量轻,各性能参数均达到预定指标。 展开更多
关键词 头盔微光夜视仪 像增强器 光学成像 折/衍混合物镜 渐晕
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大口径、长焦距光学系统杂光系数、渐晕系数、像面照度均匀性等参数的测试 被引量：11
7
作者 马冬梅 张晓辉 韩昌元 《应用光学》 CAS CSCD 1998年第5期44-47,共4页
叙述一种用于测试大口径、长焦距光学系统杂光系数、渐晕系数、像面照度均匀性等光学参数的检测方法。
关键词 光学系统 渐晕 测试 杂光系数 像面照度均匀性
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R-C系统的遮光罩设计与仿真 被引量：9
8
作者 李婷 杨建峰 +1 位作者 阮萍 马臻 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期332-336,共5页
针对R-C系统的特点,考虑轴外渐晕的影响,推导出主、次镜内遮光罩尺寸设计的约束公式.讨论了次镜内遮光罩上挡光环的设计方法和位置计算公式,并给出外遮光罩的设计方法.对某R-C望远镜系统进行了遮光罩设计,并用光学软件进行杂散光分析,... 针对R-C系统的特点,考虑轴外渐晕的影响,推导出主、次镜内遮光罩尺寸设计的约束公式.讨论了次镜内遮光罩上挡光环的设计方法和位置计算公式,并给出外遮光罩的设计方法.对某R-C望远镜系统进行了遮光罩设计,并用光学软件进行杂散光分析,计算得到方位角分别为0°、45°、90°时的PST曲线.结果表明,当离轴角度大于太阳临界入射角时,PST值小于10-10量级,满足系统要求. 展开更多
关键词 R—C系统 渐晕 遮光罩设计 挡光环 PST曲线
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红外成像导引头双视场光学系统小型化技术 被引量：10
9
作者 耿亚光 张明谦 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期887-890,共4页
红外成像导引头越来越广泛地采用双视场光学系统,但光学系统性能与体积之间的矛盾非常突出。通过分析导引头红外变倍光学系统和一般红外系统的区别,阐明了导引头双视场光学系统的特点,在保证性能指标的前提下,介绍了通过采取出瞳与冷屏... 红外成像导引头越来越广泛地采用双视场光学系统,但光学系统性能与体积之间的矛盾非常突出。通过分析导引头红外变倍光学系统和一般红外系统的区别,阐明了导引头双视场光学系统的特点,在保证性能指标的前提下,介绍了通过采取出瞳与冷屏合适的匹配方式、优化变焦结构、采取红外新技术等有效减小红外变倍系统体积的几种方法,并对其进行了公式推导和证明,给出了计算实例,同时阐明了优化总体指标,使导引头总体性能最优的观点。 展开更多
关键词 双视场 冷屏 渐晕 匹配效率
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红外系统中渐晕的研究 被引量：9
10
作者 雷春 张保民 冯生荣 《红外与激光工程》 EI CSCD 2000年第4期13-16,21,共5页
热像仪观察的景物亮度或对比度通常很低 ,所以渐晕对热像仪性能的影响显得比较严重。文中对渐晕做了一些研究 ,并推导出一个渐晕关于视场角、入瞳、入射窗以及两者之间距离的解析式。利用Ⅰ类 32元热像仪系统的实际数据对该式进行仿真... 热像仪观察的景物亮度或对比度通常很低 ,所以渐晕对热像仪性能的影响显得比较严重。文中对渐晕做了一些研究 ,并推导出一个渐晕关于视场角、入瞳、入射窗以及两者之间距离的解析式。利用Ⅰ类 32元热像仪系统的实际数据对该式进行仿真和线性分析 ,并根据仿真结果对输出图像进行补偿 ,以便消除渐晕的影响。理论和实验结果表明 ,对红外图像边缘区的渐晕补偿改善了图像的质量。 展开更多
关键词 渐晕 入射光瞳 入射窗 视场角 红外系统
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航空遥感影像渐晕复原方法 被引量：9
11
作者 何凯 赵红颖 刘晶晶 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1447-1450,共4页
针对航空遥感影像在拍摄过程中相关参数不易获取的问题,提出了利用逐行扫描及数据拟合的方法来获取影像整体灰度变化情况,从而实现影像渐晕现象的复原。实际航空遥感影像的处理结果表明,该方法能够有效去除影像的渐晕现象,处理效果比传... 针对航空遥感影像在拍摄过程中相关参数不易获取的问题,提出了利用逐行扫描及数据拟合的方法来获取影像整体灰度变化情况,从而实现影像渐晕现象的复原。实际航空遥感影像的处理结果表明,该方法能够有效去除影像的渐晕现象,处理效果比传统的光学和几何纠正方法更为理想。由于该方法不需要相关的光学和几何参数,因此具有广泛的适用性。 展开更多
关键词 信息处理技术 航空遥感影像 渐晕 逐行拟合 入射光瞳 视场角
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偏心摄影验光法的原理分析和计算机模拟 被引量：9
12
作者 李湘宁 陈家璧 许陇云 《上海理工大学学报》 EI CAS 2000年第2期150-153,共4页
对偏心摄影验光法的光学原理进行了讨论，并改进了计算公式;考虑了光源宽度和照相机口径大小的影响，减小了计算中的系统误差;用计算机模拟了摄影验光的成像过程，与真实的摄影验光图像进行了对比，并验证了分析结果．
关键词 偏心摄影验光 渐晕 计算机模拟
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复合面阵CCD摄影相机的实验室辐射定标 被引量：9
13
作者 李晶 赵建科 +1 位作者 昌明 呼新荣 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期73-83,共11页
为消除复合面阵CCD摄影相机全像面辐射定标时存在的严重渐晕现象和解决多片CCD之间相对定标目标值选取困难的问题,提出了一种适用于多片CCD的实验室辐射定标方法。该方法对每个像素进行暗信号标定后,修正渐晕区的像素灰度值,通过选取合... 为消除复合面阵CCD摄影相机全像面辐射定标时存在的严重渐晕现象和解决多片CCD之间相对定标目标值选取困难的问题,提出了一种适用于多片CCD的实验室辐射定标方法。该方法对每个像素进行暗信号标定后,修正渐晕区的像素灰度值,通过选取合适的全像面相对定标目标灰度值,最终实现对复合面阵CCD摄影相机的辐射定标。通过分析渐晕区的灰度分布特征,提出了适用于所有曝光时间和辐亮度下的灰度修正方法。分别计算每片CCD灰度值与输入辐亮度之间的多项式拟合系数,选取全局拟合误差最小的一组系数计算对应辐亮度下相对定标目标的灰度值。通过本方法辐射定标后,复合面阵CCD摄影相机的全像面非均匀性由大于20%降至优于2%,绝对定标精度为4.23%。该结果表明本文提出的辐射定标方法适用于多片面阵CCD的辐射定标,定标精度满足航空相机的辐射定标需求。 展开更多
关键词 辐射定标 非均匀性 渐晕 复合面阵CCD
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基于微场镜阵列的红外光场中继成像系统 被引量：7
14
作者 王腾飞 陈永和 傅雨田 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期83-88,共6页
光场成像是一种通过采集光场信息和重聚焦计算而成像的方法。由于微透镜型光场相机的结构限制,为实现光学系统与探测器的耦合,一般采用改造探测器的方法,但不适用于红外光场相机。为此,提出了微场镜阵列结合中继透镜的新型结构。这种新... 光场成像是一种通过采集光场信息和重聚焦计算而成像的方法。由于微透镜型光场相机的结构限制,为实现光学系统与探测器的耦合,一般采用改造探测器的方法,但不适用于红外光场相机。为此,提出了微场镜阵列结合中继透镜的新型结构。这种新型结构通过中继透镜对中间像面1:1成像,通过微场镜阵列改善中继透镜产生的渐晕。采用倾斜刃边法计算系统的调制传递函数曲线,对比直接耦合、中继透镜耦合以及新型结构耦合三种结构的像质。根据不同的重聚焦面,新型耦合结构在奈奎斯特频率下的曲线值相比于中继透镜耦合结构提升5%~240%,接近直接耦合结构。新型结构可在实现耦合的同时,避免系统像质的大幅度下降,可在红外光场相机中起到重要作用。 展开更多
关键词 红外光场成像 中继透镜 渐晕 场镜 微透镜阵列
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光学拼接焦平面空间相机的相对辐射定标 被引量：6
15
作者 李宪圣 刘洪兴 +5 位作者 孙景旭 薛常喜 任建岳 张立国 陈长征 任建伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期364-373,共10页
为了提高光学拼接焦平面空间相机的成像性能和图像质量,开展了空间相机研制全过程的辐射定标技术研究,包括辐射响应性能分析、图像传感器的辐射定标及筛选、焦平面辐射定标、系统级辐射定标以及辐射定标数据应用等,并对具有反射镜光学... 为了提高光学拼接焦平面空间相机的成像性能和图像质量,开展了空间相机研制全过程的辐射定标技术研究,包括辐射响应性能分析、图像传感器的辐射定标及筛选、焦平面辐射定标、系统级辐射定标以及辐射定标数据应用等,并对具有反射镜光学拼接焦平面的空间相机进行了辐射定标实验。结果表明,利用相对辐射校正系数对图像校正,可以有效消除渐晕,图像的非均匀性由14.1%降至0.4%,图像质量明显提升;图像传感器的筛选以及焦平面组件的辐射定标,减少了图像传感器之间的辐射响应差异,相对定标不确定度小于1.0%。 展开更多
关键词 遥感 渐晕 辐射定标 相对辐射定标 空间相机 光谱定标
原文传递
散景效果的真实感绘制 被引量：6
16
作者 吴佳泽 郑昌文 +1 位作者 胡晓惠 欧阳冠军 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期746-752,761,共8页
针对现有方法绘制的散景效果真实感较差的问题,提出一种基于几何光学理论的散景效果真实感绘制方法.该方法以光线传播的折射定律为基础,利用序列光线追踪方法对相机镜头的光学成像特性进行精确建模;对相机镜头的内部结构进行精确模拟,... 针对现有方法绘制的散景效果真实感较差的问题,提出一种基于几何光学理论的散景效果真实感绘制方法.该方法以光线传播的折射定律为基础,利用序列光线追踪方法对相机镜头的光学成像特性进行精确建模;对相机镜头的内部结构进行精确模拟,包括孔径光阑和渐晕光阑,以绘制出由孔径形状和渐晕共同作用的散景效果;利用几何光学理论和序列光线追踪方法精确计算出出射光瞳的位置和大小,以辅助光线采样,提高光线追踪效率.绘制结果表明,利用该方法能够绘制出较为逼真的散景效果,正确模拟了孔径形状和渐晕对散景效果的影响,并具有较高的光线追踪效率. 展开更多
关键词 散景 相机镜头模型 序列光线追踪 孔径形状 渐晕
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光电探测光学系统无晕接收特性的研究 被引量：3
17
作者 刘肖民 《应用光学》 CAS CSCD 1999年第5期6-7,共2页
本文重点介绍光电探测系统无晕接收特性及其研究。
关键词 光电探测系统 渐晕 无晕接收 光学系统
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同心反射式手机镜头相对照度改善方法
18
作者 李若兰 王洋 +2 位作者 徐乾智 张磊 付跃刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期257-263,共7页
为了提高同心透镜的轴外视场照度,通过在同心透镜内部设置一个基于全内反射的虚拟光阑,可使系统的能量分布更加均匀,进而改善同心透镜的成像性能。结合虚拟光阑的建立条件以及手机镜头要求,计算了一个基于反射式同心透镜手机镜头的初始... 为了提高同心透镜的轴外视场照度,通过在同心透镜内部设置一个基于全内反射的虚拟光阑,可使系统的能量分布更加均匀,进而改善同心透镜的成像性能。结合虚拟光阑的建立条件以及手机镜头要求,计算了一个基于反射式同心透镜手机镜头的初始结构,优化后的系统焦距2.7 mm,最大视场角±50°,系统F数1.8,总长2.7 mm。照度分析结果表明,利用传统孔径光阑的手机镜头相对照度随视场增大逐渐下降,最大视场仅为0.64;采用虚拟光阑的手机镜头在0°~28°视场的相对照度保持不变,全视场的相对照度在0.85以上。可见,采用虚拟光阑的手机镜头全视场照度的均匀性得到了明显改善,可有效提高系统的成像性能。 展开更多
关键词 光学设计 虚拟光阑 相对照度 同心透镜 反射式 渐晕
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反射式拼接CCD相机渐晕图像校正 被引量：4
19
作者 刘洪兴 李宪圣 +3 位作者 李晓杰 李葆勇 孙景旭 任建伟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期9-14,共6页
为解决反射式拼接CCD相机成像渐晕问题,依据辐射定标理论采用多亮度点渐晕图像校正算法处理渐晕图像。首先,针对典型的反射镜拼接方式,分析了成像时产生渐晕的原因;然后,根据实验室多亮度等级下成像结果,得出拼接CCD渐晕区各像元数码输... 为解决反射式拼接CCD相机成像渐晕问题,依据辐射定标理论采用多亮度点渐晕图像校正算法处理渐晕图像。首先,针对典型的反射镜拼接方式,分析了成像时产生渐晕的原因;然后,根据实验室多亮度等级下成像结果,得出拼接CCD渐晕区各像元数码输出值与入瞳处辐射亮度成线性关系的结论;最后,应用多亮度点校正算法,计算出渐晕区各像元的渐晕校正因子,校正渐晕图像。实验结果表明:对非均匀性大于10%的多幅原始渐晕拼接图像,校正后,图像的非均匀性下降到0.5%以内,可满足反射镜拼接CCD相机非均匀性指标要求。 展开更多
关键词 反射式拼接相机 渐晕 校正因子 非均匀性
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反射镜拼接相机渐晕消除方法 被引量：3
20
作者 张宇 韩双丽 +3 位作者 张柯 武奕楠 金龙旭 于浩 《光机电信息》 2011年第6期23-29,共7页
分析了反射镜拼接相机渐晕现象产生的原因,得出渐晕能量分布数学模型。利用MATLAB对数学模型进行仿真,得出能量分布曲线;利用渐晕数学模型求出渐晕区域后,采用函数逼近法拟合出渐晕区域内各点的补偿因子曲线,得出补偿因子和亮度值的关系... 分析了反射镜拼接相机渐晕现象产生的原因,得出渐晕能量分布数学模型。利用MATLAB对数学模型进行仿真,得出能量分布曲线;利用渐晕数学模型求出渐晕区域后,采用函数逼近法拟合出渐晕区域内各点的补偿因子曲线,得出补偿因子和亮度值的关系;通过对辐射定标图像和外场成像图像处理后,很好地消除了渐晕现象。 展开更多
关键词 反射镜拼接 渐晕 辐射定标
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