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基于光学自由曲面的离轴三反光学系统 被引量：32
1
作者 薛栋林 郑立功 张峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2813-2820,共8页
为了研制长焦距大视场离轴三反空间光学系统,描述了自由曲面光学数理模型,设计了基于自由曲面的离轴三反光学系统。针对焦距为4 500mm,成像视场角为11°,系统总长与焦距的比值为1/3的光学系统,对比分析了传统离轴三反光学系统和次... 为了研制长焦距大视场离轴三反空间光学系统,描述了自由曲面光学数理模型,设计了基于自由曲面的离轴三反光学系统。针对焦距为4 500mm,成像视场角为11°,系统总长与焦距的比值为1/3的光学系统,对比分析了传统离轴三反光学系统和次镜为自由曲面的离轴三反光学系统的关键性能。在提出的光学系统中次镜采用自由曲面设计,提升了光学系统的像差平衡能力;最终选用相对孔径为1/9.5的设计方案,使光学系统全视场平均波像差优于0.030λ(λ=632.8nm),平均传递函数优于0.434(71.4lp/mm),接近衍射极限;在同等条件下系统设计传递函数比传统离轴三反系统提高5%以上。优化设计后光学系统自由曲面次镜与理论球面偏差为1.1λ,采用定制的标准球面镜结合基于数字样板的非零位检测方法可完成面形实时高精度检测,解决了大口径凸自由曲面检测的难题。结果表明,采用基于自由曲面次镜的空间光学系统,具有体积小、技术可实现性强、波像差和传递函数等关键性能优越等优点。 展开更多
关键词 光学设计 长焦距大视场光学遥感器 离轴三反光学系统 自由曲面反射镜
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车载抬头显示系统自由曲面反射镜点云匹配算法 被引量：4
2
作者 袁封林 赵文川 陈文静 《光学与光电技术》 2021年第2期15-24,共10页
车载抬头系统是未来车载仪表显示发展的必然趋势。针对在抬头显示系统自由曲面反射镜测量过程中不同区域特征相似、不易提取特征点,以及优化时易陷入局部最小值的问题,提出了一种高精度的三维点云与抬头显示反射镜面形模型匹配的方法,... 车载抬头系统是未来车载仪表显示发展的必然趋势。针对在抬头显示系统自由曲面反射镜测量过程中不同区域特征相似、不易提取特征点,以及优化时易陷入局部最小值的问题,提出了一种高精度的三维点云与抬头显示反射镜面形模型匹配的方法,实现了高稳定性、高精度配准和误差评价。首先测量数据和模型数据转换成点云文件,经过三维旋转,使点云的法向量平行于Z轴;然后向不会造成重叠与遮挡的XOY平面投影;投影后,在二维平面内提取边缘,并提取边缘轮廓点,通过确定对应轮廓点计算旋转角度,在三维空间对点云数据旋转后,完成粗匹配,最后采用全局点云最小化目标函数完成精确匹配。该算法利用自由曲面反射镜的不规则边缘特征进行匹配,避免提取局部特征点,并且优化过程中不会陷入局部最小值,能够精确计算被测件的面形误差。 展开更多
关键词 机器视觉 点云配准 自由曲面反射镜 边缘特征 误差分布
原文传递
基于成像球光强测量系统的光学设计
3
作者 鲍思思 岑松原 《中国计量学院学报》 2014年第1期46-50,56,共6页
提出一种新的快速测量空间光强分布的方法,完成基于该方法测量系统的光学系统设计,并对光学系统的关键器件进行设计.利用Matlab编程和Solidworks三维建模得到自由曲面反射镜面型,Zemax光学软件设计优化得到双高斯物镜.光线追踪仿真软件L... 提出一种新的快速测量空间光强分布的方法,完成基于该方法测量系统的光学系统设计,并对光学系统的关键器件进行设计.利用Matlab编程和Solidworks三维建模得到自由曲面反射镜面型,Zemax光学软件设计优化得到双高斯物镜.光线追踪仿真软件LightTools对测量系统进行模拟仿真,验证系统的可行性,并对该构架下测量系统最小角分辨率和动态范围的关键性能指标进行分析.结果表明,设计的基于成像球的测量系统可实现空间光强分布测量. 展开更多
关键词 发光二极管 成像球 自由曲面反射镜 双高斯物镜 光学设计
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