基于菲涅尔微透镜阵列的紧凑型复眼成像系统

发布时间：2023-02-12 12:27

　　随着光学成像系统不断发展,它的应用领域也在随之拓展。在某些特定的场合如医学检测、智能武器光学制导识别以及军事目标探测等领域的应用中,传统的单孔径光学系统表现得不尽如人意,且受衍射极限等因素的影响,不能通过减小各个组成部分的体积来达到整个系统小型化的目的,但是人们发现生物界中昆虫复眼具有微型化、视场广和运动物体敏感等一系列优点,因此提出了仿生复眼成像系统。不同于类似人眼这样的单眼成像系统,生物复眼由很多排列在曲面的小眼组成,每个小眼都相当于一个单孔径成像系统,而仿生复眼成像系统是将多个单孔径系统组合成一个多孔径系统,它们同时采集成像信息,使系统达到系统小型化、轻量化以及视场增大的目的,是光学成像技术未来发展的方向之一。在本文中,我们成功运用无掩模灰度光刻技术制作了菲涅尔微透镜阵列器件,并将其应用在平面复眼成像系统中。通过图像重建算法将传统复眼成像系统中的隔离阵列层去除,减少了隔离层的制作以及微透镜阵列与隔离小孔对准的繁琐步骤。通过搭建复眼成像系统进行人体指纹采集实验,验证了此方案的可行性。此外还使用PDMS材料制备了柔性菲涅尔微透镜阵列的复眼成像系统,为搭建可变焦的曲面复眼成像系统提供了...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 生物复眼简介
        1.1.1 并置型复眼
        1.1.2 重叠型复眼
        1.1.3 仿生复眼成像系统的研究意义
    1.2 仿生复眼成像系统的研究现状
        1.2.1 平面仿生复眼成像系统
        1.2.2 曲面仿生复眼成像系统
    1.3 本文的研究内容
    1.4 小结
第二章 微透镜阵列成像理论综述
    2.1 折射型微透镜阵列成像理论及制备
        2.1.1 折射型微透镜阵列成像理论
        2.1.2 折射型微透镜阵列制备
    2.2 衍射型微透镜阵列成像理论及制备
        2.2.1 衍射型微透镜阵列成像理论
        2.2.2 衍射型微透镜阵列制备
    2.3 图像重建理论与算法
第三章 焦距可调的复眼成像系统
    3.1 菲涅尔微透镜焦距随拉伸量变化理论
    3.2 柔性菲涅尔微透镜的制备
    3.3 拉伸成像实验
    3.4 实验小结
第四章 基于复眼成像原理的光学指纹识别系统
    4.1 生物指纹识别技术简介
    4.2 背光照明实验
    4.3 侧面光波导式照明实验
    4.4 实验小结
第五章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间公开发表的论文
攻读学位期间公开发表的专利
致谢



本文编号：3741108