光学系统畸变精密测量技术研究

发布时间：2024-10-05 00:43

　　畸变是表征光学系统成像失真的像差之一,本质是光信息的几何错位。大视场光学系统很难控制畸变,可以通过图像校正的方法降低畸变的影响。在原子分子物理、固体物理、生物医学、应用光学等科研领域,激光系统、光谱仪等实验仪器广泛应用畸变校正技术。可靠校正结果的获取依赖于光学系统畸变的精确测量,畸变测量精度直接决定校正精度。目前常规光学系统的畸变测量精度数量级多数为10^-3,无法满足要求较高的光学实验仪器的测量需求,因此开展10^-4以上高精度的畸变测量研究工作十分必要。本文针对高精度光学系统畸变测量展开研究,具体内容如下。首先,从理论上分析畸变产生的原因,并阐述论证了不同畸变测量方法的测量原理,结合高精度测量要求,最终选择基于转角法展开高精度畸变测量的研究。其次,基于转角法原理开展了测量误差分析,得出测角误差、测长误差两大类主要误差源,并基于0.01%的指标要求完成了详细的误差分配。依靠算法优化保证误差分配选定的实验模块稳定精密地获取实验数据。再次,基于误差分配开展了高精度畸变测量仪器的详细设计,详细阐述了以误差优化为前提的硬件设计和算法优化方案,具体包括基于...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.4畸变测试系统专利申请人排名

第1章绪论1.3国内申请专利统计畸变测量实验仪器专利数据来源于国家专利局数据库。畸变测量设备专利申请方面，一般分为两类。一类为采用经典理论直接测量光学系统畸变；另一类为以算法校正为基础，采集校正所需要的信息，根据算法不同采集信息差异不同。根据统计可以得出，如图1.4所....

图1.5畸变测试系统专利申请趋势

其他高校、科研院所、科技公司也有少量专利；如图1.5所示，授权专利数量随着时间整体呈现正相关趋势，但是近两年专利有所下降；如图1.6所示，国内该类型专利以发明专利为主。图1.4畸变测试系统专利申请人排名

图1.6畸变测试系统专利类型

图1.6畸变测试系统专利类型.4本文研究结构本文第二章以光学理论为基础，从设计到加工、检测进行研究分析。对畸量理论进行阐述，分析了几种畸变测量方法的特点，经过分析选定转角法为测量方法，明确误差分配方向。

图2.1畸变类型对比

限远物距远像距系统~tan100%yqy角放大率，无量纲，0=lim限远物距远像距系统yyy。为横向放大率，无量纲。1100%yqy,liyL于光学系统存在畸变，物平面上一个正方....

本文编号：4007341