双目系统棱镜光轴偏转误差分析

发布时间：2018-01-05 19:16

  本文关键词：双目系统棱镜光轴偏转误差分析　出处：《苏州科技学院》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 双目系统 棱镜 光轴偏转误差分析 蒙特卡洛方法 光线追迹

【摘要】：双目系统中棱镜误差引起的光轴偏转误差会破坏系统的光轴一致性,增加轴外像差,造成单筒波像差过大,双筒聚焦不一致,严重影响双目系统的成像质量和使用效果。文中以双目系统常用的斜方棱镜和施密特屋脊棱镜为例,提出了一种棱镜光轴偏转误差分析的新方法。主要完成了以下几项工作:(1)建立了一种包含误差的棱镜数学模型,将棱镜误差分为制造误差和位置误差两部分,其中制造误差只考虑了尺寸误差和角度误差,位置误差被分为了平移误差和转动误差,这些误差都以参数的形式包含到棱镜数学模型之中。(2)通过对棱镜几何模型中顶点的旋转和平移,实现了对棱镜整体的旋转和平移,旋转时采用了点绕空间任意轴旋转矩阵,使得旋转过程大大简化。(3)采用蒙特卡洛方法分别给各误差参数在其公差范围内取值,而后对模型进行精确光线追迹,大量多次计算得到棱镜光轴偏转误差的统计分布图,并通过控制各参数的公差范围,研究了各参数影响的权重以及多参数的协同作用。
[Abstract]:The deflection error of optical axis caused by prism error in binocular system will destroy the consistency of optical axis, increase the aberration of external axis, cause the aberration of monolithic wave is too large, and cause the inconsistency of bimetal focusing. The imaging quality and application effect of the binocular system are seriously affected. In this paper, the oblique prism and the Schmitt roof prism commonly used in the binocular system are taken as examples. In this paper, a new method for analyzing the deflection error of prism optical axis is presented. The following work has been done: 1) A prism mathematical model containing errors has been established. The prism error is divided into manufacturing error and position error, in which the manufacturing error only considers the dimension error and the angle error, and the position error is divided into the translation error and the rotation error. These errors are included in the prism mathematical model in the form of parameters. 2) through the rotation and translation of the vertices in the prism geometry model, the rotation and translation of the whole prism are realized. The rotation process is greatly simplified by using the rotation matrix of points around any axis of space, and the Monte Carlo method is used to give the values of each error parameter in its tolerance range. Then the model is traced accurately, and the statistical distribution of the deflection error of the prism axis is obtained by a large number of calculations, and the tolerance range of each parameter is controlled. The weight of each parameter and the synergistic effect of multiple parameters are studied.
【学位授予单位】：苏州科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH74

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本文编号：1384469