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辅导员 2015年第23期 38-38页

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广角镜头桶形畸变的样条函数修正方法

光电工程 2008年第4期35卷 140-144页

作者：王占斌赵辉陶卫唐燕上海交通大学仪器科学与工程系上海200240

为了修正广角镜头的桶形畸变,本文提出了一种基于样条函数的修正方法。依据镜头桶形畸变产生的物理机制,本文首先制作了一个同心圆标定模板并用该模板对广角镜头进行标定。然后利用样条函数的光滑性和桶形畸变的径向连续性,采用三次样... 详细信息

为了修正广角镜头的桶形畸变,本文提出了一种基于样条函数的修正方法。依据镜头桶形畸变产生的物理机制,本文首先制作了一个同心圆标定模板并用该模板对广角镜头进行标定。然后利用样条函数的光滑性和桶形畸变的径向连续性,采用三次样条函数拟合桶形畸变规律。最后,用该样条函数拟合的桶形畸变规律对同一个视觉系统拍摄的变形图像进行恢复。在实验中,该方法能够对畸变图像进行快速恢复并表现出良好的效果。因此对于固定焦距视觉系统,在不考虑视觉系统具体参数的情况下,新的方法能够快速有效地对广角镜头桶形畸变进行修正。

关键词：广角镜头桶形畸变样条函数

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利用相移条纹相位解调的广角镜头畸变校正

红外与激光工程 2020年第6期49卷 92-98页

作者：周维帅翁嘉文彭军政钟金钢(指导) 暨南大学光电工程系广东广州510632 华南农业大学物理系广东广州510642

文中提出了一种基于相移条纹图相位分析的广角镜头畸变校正方法。首先,用大尺寸液晶平板显示器显示四幅相移量为π/2的余弦条纹图作为校正模板。然后,用广角镜头相机拍摄该校正模板,获得四幅畸变条纹图,使用四步相移算法解调径向畸变条... 详细信息

文中提出了一种基于相移条纹图相位分析的广角镜头畸变校正方法。首先,用大尺寸液晶平板显示器显示四幅相移量为π/2的余弦条纹图作为校正模板。然后,用广角镜头相机拍摄该校正模板,获得四幅畸变条纹图,使用四步相移算法解调径向畸变条纹图的相位分布。由于经广角镜头成像的图像中心区域几乎无畸变,利用图像中心无畸变的相位值进行数值拟合得到径向无畸变条纹图的相位分布,作为求解径向畸变相位的基准,也就是径向畸变相位分布可以根据径向畸变条纹图的相位分布与径向无畸变条纹图相位分布相减得到,再将畸变相位转换成实际的畸变量。提出的方法不需要通过特征点或特征线确定畸变模型,可以直接计算畸变图像中每个像素点的畸变量。实验结果表明,提出的方法简单、有效,具有广泛应用价值。

关键词：畸变校正广角镜头条纹相位分析

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广角镜头桶形畸变的二元二次多项式修正法

光学技术 2010年第4期36卷 500-504页

作者：张景国蒋大钢李晓峰电子科技大学空天院空天光电系统技术研究所四川成都610054

为了修正广角镜头的桶形畸变,提出了一种基于二元二次多项式的修正方法,阐述了其图像的像素坐标校正和像素灰度恢复方法。该方法首先用模板对广角镜头进行对准相对标定,然后用二元二次多项式拟合畸变图像与非畸变图像像素坐标之间的规律... 详细信息

为了修正广角镜头的桶形畸变,提出了一种基于二元二次多项式的修正方法,阐述了其图像的像素坐标校正和像素灰度恢复方法。该方法首先用模板对广角镜头进行对准相对标定,然后用二元二次多项式拟合畸变图像与非畸变图像像素坐标之间的规律,最后把该方法应用于某广角镜头拍摄的图像,并采用最小二乘法对校正效果进行评价。结果表明:在不考虑视觉系统具体参数的情况下,该方法能够有效地对广角镜头桶形畸变进行修正。

关键词：广角镜头桶形畸变多项式最小二乘法

硫系玻璃在长波红外无热化连续变焦广角镜头设计中的应用

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红外与激光工程 2018年第3期47卷 156-162页

作者：王静吴越豪戴世勋徐铁峰木锐宁波大学高等技术研究院红外材料及器件实验室浙江宁波315211 浙江省光电探测材料及器件重点实验室浙江宁波315211 云南北方驰宏光电有限公司云南昆明650000

针对市场上现有红外广角镜头大多采用定焦结构且缺乏无热化设计的现状,根据光学变焦系统的设计原理,设计了一种有效焦距范围为10~24 mm(变倍比为2.4:1)、视场角变化范围为34°~90°、工作波段为8~12μm、F/#为2.8的无热化连续变焦广角... 详细信息

针对市场上现有红外广角镜头大多采用定焦结构且缺乏无热化设计的现状,根据光学变焦系统的设计原理,设计了一种有效焦距范围为10~24 mm(变倍比为2.4:1)、视场角变化范围为34°~90°、工作波段为8~12μm、F/#为2.8的无热化连续变焦广角镜头。考虑到红外镜头多用在温度变化较大的使用环境中,系统设计选用了硫系玻璃NBU-IR2(Ge_(20)Sb_(15)Se_(65))以及常规红外材料锗(Ge)和硫化锌(ZnS)制备的六片镜片,通过合理分配各个镜片的光焦度及其空气间隔等参数,在连续变焦设计的基础上实现了无热化的光学设计效果。实验结果显示,系统在-40~60℃的温度范围内均可实现品质良好的红外热成像效果,调制传递函数全视场范围内均大于0.25。系统结构较为紧凑简单、质量较轻,仅在一片硫系玻璃镜片上设计了一处非球面,可有效控制光学系统的加工成本。整体设计适用于车载夜视等应用领域。

关键词：光学设计广角镜头无热化非球面

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大屏背投激光显示广角镜头的设计

光学精密工程 2011年第5期19卷 945-950页

作者：陈旭冯玉涛刘伟奇魏忠伦康玉思中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术重点实验室陕西西安710119

研究了背投激光显示广角投影镜头的设计,并给出了1个162.6cm(64in)背投激光显示广角镜头的设计实例。投影镜头前的光学引擎采用数字光处理显示方式,并应用数字微镜晶片(DMD)进行数字光学处理。系统焦距为7.38mm;设计波长为F,d,C;F数为2.... 详细信息

研究了背投激光显示广角投影镜头的设计,并给出了1个162.6cm(64in)背投激光显示广角镜头的设计实例。投影镜头前的光学引擎采用数字光处理显示方式,并应用数字微镜晶片(DMD)进行数字光学处理。系统焦距为7.38mm;设计波长为F,d,C;F数为2.46;全视场达到100°;在空间调制器DMD的Nyquist频率处,90%以上视场的MTF>0.6。系统渐晕系数为负,提高了投影显示像面边缘的光照度;全视场畸变镜头长度,使棱镜展开后系统全长为259mm。此外,该镜头只使用了1个二次项为0的非球面(高次项至8次),保证了镜头加工的可行性。设计结果显示,本文提出的设计方法有利于降低投影系统成本,实现产业化生产。

关键词：背投式激光显示系统广角镜头数字微镜晶片

基于局部焦距追迹计算优化的广角镜头设计方法

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光子学报 2024年第3期53卷 91-99页

作者：陈露刘辉封志明陈熙源张帆许宁晏袁群高志山江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据中心) 南京210023 东南大学仪器科学与工程学院南京210018 南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094

将焦距的内涵由零视场拓展至全视场,局部焦距可被用来表征各视场处极小视场角增量光线对应的像高增量,畸变则等效为随视场变化的局部焦距。继而,将局部焦距引入光学系统的设计过程用于畸变的表征与控制,可获得算测融合的效果。针对鱼眼... 详细信息

将焦距的内涵由零视场拓展至全视场,局部焦距可被用来表征各视场处极小视场角增量光线对应的像高增量,畸变则等效为随视场变化的局部焦距。继而,将局部焦距引入光学系统的设计过程用于畸变的表征与控制,可获得算测融合的效果。针对鱼眼镜头大视场、中央视场分辨率高且无畸变的成像目标,通过对局部焦距的追迹计算和优化控制,设计了全视场角160°,50%中央视场满足f-tanθ等线投影的鱼眼镜头。针对有限物距曲面物体复杂成像场景,通过对局部焦距的调控变换,为多种曲率半径数值的凸、凹物面设计了相应的广角镜头,满足了120°视场范围内物方等分辨率投影映射的效果。

关键词：光学设计局部焦距光线追迹广角镜头

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硫系玻璃在无热化长波红外广角镜头中的应用

光子学报 2016年第12期45卷 84-89页

作者：王静吴越豪姜波戴世勋徐铁峰木锐宁波大学高等技术研究院红外材料及器件实验室浙江宁波315211 浙江省光电探测材料及器件重点实验室浙江宁波315211 云南北方驰宏光电有限公司昆明65000

设计了一种工作波段为8~12μm、有效焦距为5mm、F数为2、视场角为110°的无热化长波红外广角镜头.根据红外无热化光学设计的基本原理,用了常规红外材料硫化锌、硒化锌和硫系玻璃材料制备的六片镜片,通过合理地分配各个镜片的光焦度以及... 详细信息

设计了一种工作波段为8~12μm、有效焦距为5mm、F数为2、视场角为110°的无热化长波红外广角镜头.根据红外无热化光学设计的基本原理,用了常规红外材料硫化锌、硒化锌和硫系玻璃材料制备的六片镜片,通过合理地分配各个镜片的光焦度以及相互间空气间隔等参量,在全视场角为110°的范围内实现接近衍射极限的成像效果.为了更好地控制系统像差,设计利用了硫系玻璃易于精密模压制备非球面的优点,在两片硫系玻璃镜片上设计了3处非球面.设计结果显示：系统在-40℃~60℃的温度范围内均可实现品质良好的红外成像,光学调制函数全视场内均大于0.4,同时在110°视场角时畸变控制在5%以下;实现了在较大视场角条件下控制红外广角镜头的畸变以及系统无热化等设计要求.该系统体积紧凑、质量较轻,整体设计符合民用红外车载镜头的使用要求.

关键词：红外成像几何光学光学设计广角镜头红外光学系统无热化非球面硫系玻璃畸变

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微投影广角镜头设计

应用光学 2016年第4期37卷 527-531页

作者：居荣兵康廉洁韩敏刘言江苏大学机械工程学院江苏镇江212000

为了满足国内外视场投影仪微型轻量化的趋势,设计一款适用于德州仪器推出的1.19cm(0.47英寸)、1080pix数字微反射镜片的微型广角投影镜头。镜头由7片玻璃(均为国内常见玻璃)和2片塑料(4面非球面)透镜组成,结构简单,易加工。透射比0.66:1... 详细信息

为了满足国内外视场投影仪微型轻量化的趋势,设计一款适用于德州仪器推出的1.19cm(0.47英寸)、1080pix数字微反射镜片的微型广角投影镜头。镜头由7片玻璃(均为国内常见玻璃)和2片塑料(4面非球面)透镜组成,结构简单,易加工。透射比0.66:1,即在600mm处投影出111.76cm(44英寸)的画面,镜头有效焦距6.45mm,F#:2.1,全视场86°,系统总长46mm,最大口径22mm,在空间极限频率93lp/mm处0.8视场以内传递函数值都超过0.62,边缘视场的传递函数值超过0.43,全视场畸变小于等于2%,垂直色差小于等于0.18μm。

关键词：微投影广角镜头光学设计大视场

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广角镜头桶形畸变的多项式修正方法

合肥工业大学学报（自然科学版） 2007年第12期30卷 1571-1574页

作者：谢颖华铨平浙江纺织服装学院现代教育技术中心浙江宁波315211 浙江纺织服装学院机电信息分院浙江宁波315211

为了修正广角镜头的桶形畸变,提出了一种基于多项式的修正方法,该方法首先用模板对广角镜头进行相对标定,然后用四次多项式拟合桶形畸变规律,最后根据拟合多项式对变形图像进行恢复。对于固定焦距视觉系统,在不考虑视觉系统具体参数的... 详细信息

为了修正广角镜头的桶形畸变,提出了一种基于多项式的修正方法,该方法首先用模板对广角镜头进行相对标定,然后用四次多项式拟合桶形畸变规律,最后根据拟合多项式对变形图像进行恢复。对于固定焦距视觉系统,在不考虑视觉系统具体参数的情况下,新的方法能够快速有效地对广角镜头桶形畸变进行修正。该方法在实验中表现出了良好的效果。

关键词：广角镜头桶形畸变多项式