变焦相机自标定方法研究

研究了变焦式相机的标定方法,采用基于二消失点的自标定方法对变焦摄像机的两个固定焦距下的一般参数进行标定,通过与张正友标定方法、机器视觉软件Halcon标定的结果进行比较,验证了该方法的可行性和鲁棒性.为了能够更好地反映变焦相机的变焦特性,建立了能更精确描述变焦摄像机的厚透镜模型.笔者通过对变焦图像进行SIFT特征匹配,根据匹配点对建立直线方程组,采用最小二乘方法估计变焦图像的缩放中心,另外,还计算了不同焦距之间的光心位移.实验结果表明,光心位移与焦距的变化量有明显的差距,从而说明厚透镜模型更适合用来描述摄像机的变焦镜头.

一种30倍连续变焦电视光学系统装调技术研究

针对30倍连续变焦电视公差灵敏度高,装调难度大的问题,运用光学仿真方法分析各分离透镜偏心对光学系统MTF的影响。结果显示,前组镜中心偏差对系统像质影响敏感,会产生非对称像差。本文优选光机界面的结构形式,使透镜下表面自动定心,微调上表面将偏心控制在公差范围内。变倍组、补偿组作为运动组件,在变焦过程中光轴共轴性也是影响系统像质的关键因素。本文采用机械定心工装使运动组件的中心轴线与导杆轴线平行,再以前组镜透射光轴为基准,校正所有光学部件光轴与之共轴。光学系统经过精密装调,小视场像质分辨率达到2.43″,接近衍射分辨率极限。

变焦遗传算法及其并行实现研究

遗传算法（ＧｅｎｅｔｉｃＡｌｏｇｒｉｔｈｍ，ＧＡ）以其简洁及适应性而获得广泛应用．通常遗传算法由于串格式及串长的限制，搜索空间及分辨率是有限的，因而往往收敛于局部最优．文中提出了适宜串、并行计算的变焦（Ｚｏｏｍｉｎｇ）遗传算法及多任务并行策略，采用了解码因子、搜索中心、快速变异等策略来解决搜索空间与分辨率的矛盾，并在工作站及ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ上分别以串行。

CAXA的等距缩放在模具设计和制造中的应用

介绍了对任意平面二维图形进行放大、缩小的程序—OFFSET程序的实现方法 。

变焦系统光学偏心调整方法的探讨

介绍了变焦系统偏心的概念，从理论上分析了变焦系统在调整过程中偏心对像点移动的影响，给出计算公式，通过一实例叙述了装校步骤及提出了装调过程中应注意的问题。

基于像差特征分析的变焦光学系统装调

提出了一种基于像差特征分析的变焦系统共轴性装调方法。针对某型20倍变焦光学系统的装调,在分析变焦光学系统装调要求的基础上,通过采用光学定心加工技术,提高变焦系统各镜组内光学元件的同轴度;采用Zygo干涉仪,检测变焦系统在长短焦位置的像差特性分布;借助CodeV软件仿真计算各光学元件在系统中的公差灵敏度分布,并确定产生像差影响的敏感光学元件;在中心偏测量仪上,完成最终光学系统像质的调整。此外,还设计了一种变焦光学系统各动组间同轴度调试装置,对变焦相机主镜筒机械内孔轴线与直线导轨的平行性进行了精确测量,保证了动组组元光轴的同轴精度。装调结果表明:变焦系统成像质量有明显改善,像面一致性得到保证,长短焦轴上传递函数值分别优于技术要求值0.45和0.55,长短焦轴外0.7视场传递函数值优于0.25和0.35,实现了高精度装调,验证了该方法的可靠性。

一种连续波雷达高精度波束中心速度求取方法

为解决着陆导航连续波测速雷达中面目标非均匀散射特性和加速度分量对测速精度的影响,提出了一种高精度波束中心速度求取方法。采用Kalman滤波完成速度跟踪和加速度估计,进行加速度补偿后,利用ZFFT变换完成对目标多普勒频移范围的细化分析,最后采用包络截取法完成高精度波束中心速度估计。通过仿真分析证明,包络截取法相比其他方法具有精度高、适应性强的特点,速度测量误差小于0.15 m/s(3δ);通过硬件系统处理时间分析,该算法流程易于实时处理,已成功应用于某着陆导航雷达系统中。

变焦相机穿心方法研究及精度误差分析

本文研究了变焦相机长短焦穿心方法及精度误差分析。采用基于平行光管与分划板十字丝,通过CCD图像传感器,将分划板十字丝与电十字丝调整至重合完成变焦相机长短焦的穿心。为了能更好地验证该方法的光轴偏移精确,首先对变焦过程中的光心位移进行估计,并通过最小二乘法求出其偏移量;其次,根据实际的测量结果,对其误差的置信区间进行分析判断;最后,对变焦相机长短焦变化的光轴偏移进行分析。实验结果表明,该穿心方法及误差精度满足要求,说明该方法适应于变焦相机穿心。

基于牛顿望远镜系统的激光叠加技术研究

为了提高激光打标的能量,研究了三光束激光叠加光学系统的设计问题。以牛顿望远镜结构为基础,创新性地设计了包括空间两两夹角为120°的3片次镜的三光束聚焦系统,3束光共用1个主镜,可以有效避免中心遮拦问题。以203.2mm口径抛物镜为主镜,标靶距离2km为例进行仿真设计,确定了光学系统各结构参数,分析对比了当入射光为点光源、平行光和高斯光束时在目标距离处产生的光斑图。针对1~2km的聚焦范围,提供变焦方法。通过仿真验证表明,光学系统可以在目标距离处得到较好的聚焦光斑,而且有效地解决了中心遮拦问题。

一种用于牙科诊断的变焦光学系统设计

介绍了一种用于牙科诊断的变焦光学系统的设计。系统由两套变焦范围不同的镜头组组成,通过一个半透半反镜组合成共轴系统,分别用于一般观察和细节诊断。两套镜头的组合使用,能得到放大率连续变化的医用图像信息。自动调焦系统的引入,大大提高了物深,能更好地满足实际应用的需要。设计结果能达到50 mm以上景深要求,空间分辨率为30线对(lp)mm时,MTF值均高于0.2。