《中国科学院研究生院（光电技术研究所）》2013年硕士论文

发布时间：2016-12-18 04:29

  本文关键词：保证成像质量的分析方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

《中国科学院研究生院（光电技术研究所）》 2013年

保证成像质量的分析方法研究

刘雨沁  

【摘要】：影响光电系统成像质量的因素是复杂的，主要有场景特征、大气环境、光电系统、显示与观察者经验等。其中，光学系统作为光电成像系统的重要组成部分，其设计的合理性，加工、装配的精度在很大程度上决定着系统的成像质量。不仅如此，系统制造和装配后，面形误差、材料误差和位置误差等误差对成像的影响往往会累计叠加，对于高精度的光电成像系统，可能造成系统成像质量达不到设计要求。为此，本文分别从公差设计和辅助装调的角度进行保证成像质量的分析方法研究。 本文首先考察各种光电成像性能评价指标的优缺点，深入探讨了光学传递函数的概念和系统传递函数的组成环节；其次研究了光机系统制造和装配误差的类型及概率分布；重点提出一种公差设计方法，该方法基于蒙特卡洛仿真，利用MATLAB/ZEMAX分析计算，修正后的RSS方法分配公差，并根据透镜位置参数对成像质量存在的互补性，合理设计位置公差的偏差态，保证光电成像质量满足设计要求；最后利用辅助装调的思想，针对折射式光学系统的特点，利用灵敏度矩阵奇异值分解选取调整透镜及微调方式，通过微调透镜之间的相对位置去补偿和改善成像质量。仿真结果表明，，公差设计方法能够在保证成像质量的同时降低加工和装调的难度，而当折射式光学系统存在制造和装配误差时，计算机辅助装调能够提高系统的成像质量，对后续的工作具有较好的指导作用。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（光电技术研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH74;TG806
【目录】：

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1 姜会林,杨华民,任涛,李共德;制定光学公差中的MTF应用[J];兵工学报;2000年04期

2 梁列国,周汉昌,赵冬娥,潘德恒;瞬态表面温度传感器的校准技术研究[J];兵工学报;2001年02期

3 林妩媚;光学系统计算机辅助装调(CAA)机理的研究[J];光电工程;1999年S1期

4 赵阳;巩岩;胡宜宁;;变焦距光学系统降低公差灵敏度的方法[J];光电工程;2009年07期

5 单宝忠,王淑岩,牛憨笨,刘颂豪;Zernike多项式拟合方法及应用[J];光学精密工程;2002年03期

6 林强,金春水,向鹏,曹健林;离轴照明Schwarzschild投影物镜的计算机辅助装调方法[J];光学精密工程;2003年02期

7 孙敬伟;陈涛;王建立;杨飞;;主次镜系统的计算机辅助装调[J];光学精密工程;2010年10期

8 姚汉民,魏全忠,齐晓慧;亚微米(i线和g线)投影光刻物镜的光学装校[J];光学技术;1998年03期

9 张斌,韩昌元;离轴非球面三反射镜光学系统装调中计算机优化方法的研究[J];光学学报;2001年01期

10 吕占伟;;基于阻尼最小二乘算法的计算机辅助装调方法[J];光学仪器;2010年01期

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1 史广维;基于矢量波像差理论的反射望远系统装调研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2011年

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1 徐满平;周杰;;傅里叶变换全息的计算机模拟[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2007年06期

2 常山;桑志文;毛杰健;朱品珍;;单色点源矩孔菲涅耳衍射光场的计算与模拟[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2010年04期

3 刘晨;费业泰;卢荣胜;张勇斌;陈晓怀;;主动三维视觉传感技术的研究[J];半导体光电;2006年05期

4 李伟;李康顺;;基于演化硬件的随机数发生器[J];兵工自动化;2007年09期

5 郝晓剑;李科杰;刘健;周汉昌;黄亮;;基于CO_2激光器的温度传感器可溯源动态校准[J];兵工学报;2009年02期

6 刘家国;李林;;光机热集成分析中数据转换接口研究[J];北京理工大学学报;2007年05期

7 罗元;张毅;胡章芳;;信息光学课程教学改革初探[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年S1期

8 刘广利,李彪;提高光电联合变换相关器识别能力的输入面预处理实验研究[J];长春理工大学学报;2005年02期

9 段锦;王曦泽;景文博;付强;;基于Zernike多项式的大气湍流相位屏的数值模拟[J];长春理工大学学报(自然科学版);2010年03期

10 李国平;路长厚;李健美;李学勇;;阴影莫尔法中光栅传感器的研究[J];传感技术学报;2007年03期

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1 张军强;董得义;吴清文;颜昌翔;张新洁;;光学遥感器镜面面形误差及刚体位移处理方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年

2 庞志海;樊学武;孔小辉;闫佩佩;王粲;;Ritchey-Chretien系统计算机辅助装调方法研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

3 曹益平;苏显渝;陈文静;向立群;张启灿;刘元坤;;推动《信息光学》课程改革,提高学生学习兴趣[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

4 胡正良;杨华勇;阳明晔;;《信息光学》课程建设探讨[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

5 李向荣;乔彦峰;刘微;张尧禹;;叠栅条纹信息处理的新方法研究[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年

6 任旭虎;綦耀光;宋珊珊;;傅立叶变换轮廓术中有效信息提取方法的研究[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会（MCMI'2007）论文集（上册）[C];2007年

7 陈思宇;冯钢;;基于OFDM高速数字图像传输系统误码率测量[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年

8 袁霞;王晶晶;金华阳;;一种正交光栅频谱分布的理论分析[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集（下册）[C];2010年

9 鲍振鑫;刘九夫;翟劭燚;;基于拟蒙特卡罗方法的年降水量序列随机模拟研究[A];中国水利学会2008学术年会论文集（下册）[C];2008年

10 周汉昌;王高;郝晓剑;任树梅;;蓝宝石光纤传感器在瞬态高温测量中的应用[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年

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1 董杰;基于单目视觉的散焦测距算法的研究[D];中国海洋大学;2010年

2 陈大庆;光学信息处理技术在鲁棒数字水印中的应用研究[D];苏州大学;2010年

3 饶丰;基于个性化眼模型的人工晶体设计及其特性研究[D];南开大学;2010年

4 孟凡文;面向光栅投影的点云预处理与曲面重构技术研究[D];南昌大学;2010年

5 宋庆和;数字全息检测及其控制系统研究[D];昆明理工大学;2008年

6 张翔;基于体布拉格光栅的角选择滤波与光束控制研究[D];华中科技大学;2011年

7 王涛;基于液晶空间光调制器的彩色全息显示研究[D];上海大学;2011年

8 谢楚农;客运站旅客列车运行组织优化[D];中南大学;2010年

9 陈小林;高温透波介质h-BN陶瓷介电性能建模研究[D];西安交通大学;2007年

10 康岩辉;阿伏伽德罗常数测量中硅球直径测量的若干关键问题研究[D];天津大学;2009年

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1 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年

2 王翠;基于分数傅里叶变换的光学图像加密与身份验证技术[D];大连理工大学;2010年

3 潘洪杰;行星齿轮减速器系统传动精度的研究[D];天津理工大学;2010年

4 彭祖杰;数字全息三维面形检测研究[D];昆明理工大学;2008年

5 李纪;菲涅耳全息图计算方法研究[D];昆明理工大学;2010年

6 马慧;实时数字全息法在温度场测量中的应用[D];昆明理工大学;2008年

7 宋凯洋;基于多项式外推的图像复原加速算法研究[D];解放军信息工程大学;2010年

8 赵羲;小天体撞击探测光学成像仿真技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年

9 尚红波;超短脉冲激光时空特性的仿真研究[D];浙江大学;2011年

10 陈祖红;光学图像的预处理与相关识别仿真[D];西安电子科技大学;2011年

【二级参考文献】

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1 蓝金辉,周汉昌,潘德恒;激光在瞬态表面温度传感器的动态校准系统中的应用研究[J];兵工学报;1998年01期

2 杨华民,姜会林,王黎明,李共德,任涛,杨大任,韩进玲;光学系统经济公差的计算机优化处理[J];兵工学报;1998年02期

3 王肇勋;;ZX—3型内调焦对心器研制工作报告[J];光学工程;1984年05期

4 王肇勋;魏全忠;;整组物镜各面偏心差的测量(续)[J];光学工程;1984年05期

5 林妩媚;光学系统计算机辅助装调(CAA)机理的研究[J];光电工程;1999年S1期

6 王永仲,王晓;光学系统中离轴性公差的计算机设计[J];光电工程;1998年01期

7 程灏波;大口径离轴非球面制造技术——研磨、抛光技术[J];光机电信息;2003年02期

8 尹增谦,管景峰,张晓宏,曹春梅;蒙特卡罗方法及应用[J];物理与工程;2002年03期

9 朱永田,潘君骅;216折轴分光仪光学系统装调原理及步骤[J];光谱学与光谱分析;1997年02期

10 金春水,王占山,曹健林;软X射线投影光刻原理装置的设计[J];光学精密工程;2000年01期

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1 杨晓飞;三反射镜光学系统的计算机辅助装调技术研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2005年

2 张虎;矢量像差理论及其在离轴头盔显示系统设计中的应用[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2010年

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1 闫艳,宁汝新;面向加工环境的公差设计研究与开发[J];计算机辅助设计与制造;2000年01期

2 李慧萍,高娟,邱志诚;基于加工环境公差设计的研究[J];机电工程技术;2004年12期

3 史亚莉;高云国;邓伟杰;;反射光路的计算机辅助装调模型[J];激光与红外;2009年04期

4 方红芳,何勇,汪慰军,杜俊民;计算机辅助公差设计方法学[J];机械科学与技术;2000年05期

5 郭长虹,席平;基于UG的平面尺寸链的计算机辅助飞机公差设计[J];工程图学学报;2005年02期

6 何桢,张志红,刘子先;基于并行质量工程的6σ公差设计方法应用研究[J];中国机械工程;2005年09期

7 陈钦芳;李英才;马臻;李旭阳;郭永祥;;离轴非球面反射镜补偿检验的计算机辅助装调技术研究[J];光子学报;2010年12期

8 曹衍龙,王移风,杨将新,应义斌,吴昭同;基于可行稳健性的公差设计方法研究[J];浙江大学学报(工学版);2005年03期

9 曹衍龙,杨将新,吴昭同,吴立群;面向制造环境的稳健公差设计方法[J];中国机械工程;2003年02期

10 罗勇;孙胜利;王敬;陈桂林;;非球面零位补偿检测中非线性误差的影响及去除[J];科学技术与工程;2007年16期

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1 庞志海;樊学武;孔小辉;闫佩佩;王粲;;Ritchey-Chretien系统计算机辅助装调方法研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

2 易亨瑜;胡晓阳;陈门雪;;非中心对称像差系统的光束质量控制[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年

3 匡兵;;基于并行遗传算法的公差优化设计[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年

4 顾寄南;张林鍹;候永涛;黄娟;;基于虚拟装配的装配工具与公差的信息建模研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

5 匡兵;黄美发;钟艳如;张晶;;基于统计公差和质量损失的公差设计[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年

6 雷刚;孙勇刚;;基于有限元分析的重车驱动桥壳过盈联结可靠度分析[A];第十四届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2008年

7 曹峰梅;白廷柱;何玉青;;光电成像系统实践课程建设的思考[A];2006—2010年教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会2009年全体会议论文集[C];2009年

8 张建生;孙传东;陈良益;卢笛;;光谱匹配对水下微光光电成像系统的影响[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

9 王勇;武林伟;;基于PCI-E总线的图像仿真处理系统[A];第十七届十三省（市）光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年

10 郑东;;同轴度坐标测量误差分析与测量方案的正确选择[A];江苏省计量测试学术论文集（2010）[C];2010年

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1 黄美发;面向设计和制造的并行公差设计方法研究[D];华中科技大学;2004年

2 胡春晖;航天高光谱仪光学元件位置误差影响研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2013年

3 郑丞;基于“质量—成本”均衡的车身公差设计博弈模型及求解方法研究[D];上海交通大学;2011年

4 孙敬伟;地基大口径光电成像望远镜装调技术研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2011年

5 曹衍龙;面向制造环境的公差稳健设计方法与技术的研究[D];浙江大学;2003年

6 彭和平;基于新一代GPS框架的公差设计理论与方法研究[D];华中科技大学;2009年

7 蔡敏;基于数学定义的圆柱要素公差数学建模与分析技术的研究[D];浙江大学;2002年

8 胡洁;基于变动几何约束网络的形位公差设计理论与方法的研究[D];浙江大学;2002年

9 任怀伟;产品概念结构与形位公差并行设计关键技术研究[D];山东大学;2008年

10 常洪花;光电图像背景杂波的定量表征及其对成像系统目标获取性能的影响[D];西安电子科技大学;2006年

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1 刘雨沁;保证成像质量的分析方法研究[D];中国科学院研究生院（光电技术研究所）;2013年

2 孔小辉;两镜系统计算机辅助装调研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2010年

3 李丹;面向大规模定制产品的公差设计与优化方法[D];中国计量学院;2012年

4 方恒楚;遗传模拟退火算法在光学系统计算机辅助装调中的应用[D];北京交通大学;2009年

5 杨文龙;面向装配的公差设计系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

6 王兆证;计算机辅助尺寸公差设计的研究[D];南京农业大学;2002年

7 边炳传;基于并行工程的装配模型及公差设计的研究[D];山东科技大学;2003年

8 张文静;非稳腔计算机辅助调节方法的仿真研究[D];国防科学技术大学;2007年

9 刘文华;车身制造质量与定义设计数据的研究分析[D];武汉理工大学;2010年

10 彭扬林;大口径空间光学镜面检测关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

  本文关键词：保证成像质量的分析方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：218128