机器视觉检测的低畸变物方远心光学系统设计

为了提高机器视觉检测的测量精度和测量效率,有效解决动态测量中调焦不准所导致的测量误差问题,以高斯光学和远心光路设计理论为基础,设计出一款物方远心物镜。该物镜焦距为135 mm、物方线视场为45.18 mm、相对孔径为1:8、物方数值孔径为0.011、放大倍率为-0.177、工作距离为102.41 mm、系统总长为145.09 mm。采用光学理论推导以及前后组组合的设计思路,得到系统的初始结构,再进行像差优化。系统优化后的结果显示:系统的调制传递函数(modulation transfer function,MTF)在Nyquist频率70 lp·mm^(-1)处优于0.4,成像畸变低于0.04%,物方远心度低于0.05°。表明该系统结构紧凑,测量精度高,畸变低,成像质量良好,易于装配实现,并且能很好地应用于机器视觉检测领域。

像方远心航拍数码相机镜头设计

为了提高CCD的灵敏度,制造商在CCD上增加微透镜阵列以提高其量子效率。由于微透镜对光线有汇聚作用,要求像方光线入射角不能太大。普通镜头需增加后截距来减小光线像方入射角度,使总长度增长,且效果并不理想。本文提出采用像方远心光路设计航拍数码相机镜头,使镜头边缘视场的像方光线都几乎以0°出射,解决了带微透镜阵列的数码相机对光学镜头的特殊要求。通过像方远心光路设计的光学镜头与普通光学镜头对比,证明了采用像方远心光路设计的镜头具有分辨率高,像面照度均匀性好,长度短,重量轻等优点。

高分辨率像方远心连续变焦投影镜头的设计

为了满足基于TIR棱镜的高分辨率工程投影机对高分辨率、高照度均匀性、长后工作距离及连续变焦投影的工作需求,设计了一种基于TIR棱镜的高分辨率像方远心连续变焦投影镜头。该镜头焦距为25~32 mm,F#为2.4,工作在可见光波段。该投影镜头具有靶面大、分辨率高、后工作距离长及照度均匀性高的设计难点,通过选择反远距的双高斯结构,控制像方远心度,通过采用不同材料搭配,并借助CODE V的玻璃专家优化功能,反复迭代优化,最终,得到满足使用要求的连续变焦投影镜头。结果表明:该镜头在连续变焦过程中各视场MTF值在72 lp/mm处不低于0.4,各视场RMS弥散斑直径小于8.5μm,畸变小于2%,短焦边缘视场照度均匀性大于95%。该连续变焦投影镜头采用全球面设计,结构紧凑,成像质量好,畸变、垂轴色差和照度均匀性都得到了较好的控制,可以很好地满足高分辨率工程投影机的投影需求。

光场多光谱相机像方远心镜头光学设计

光场多光谱成像技术具有能够同时获取目标二维空间信息和光谱信息的能力,利用光谱信息可以实现目标的分类和识别。为了快速、便捷地获取空间目标的完整光谱信息,实现目标表面光谱信息的真实记录,基于光场多光谱成像原理,采用光谱分光滤光片阵列分光实现主透镜系统入瞳孔径的分割,设计了一款应用于光场多光谱相机的像方远心镜头光学系统。光学系统具有宽波段400 nm^1 000 nm,焦距为240 mm,F数为4,全视场15.52°。像质评价与系统公差分析结果表明:设计的光场多光谱相机的像方远心镜头可以满足实际加工以及正常使用要求。

高瞻方远瞩 伐谋乃上兵——《现代高等教育发展的战略管理研究》述评

在以全球化和信息化为特征的知识经济时代,高等教育的发展须通过长远规划来应对环境和自身的变革,以提升自身反应能力,增强其核心竞争力。相应地,高等教育战略管理显得愈加重要。但我国高等教育战略管理研究起步较晚,从理论层面看存在不少误区,由此衍生出实践层面的短板:高等教育战略管理缺乏科学理论的指导和支撑,还停留在战略决策和规划的初级阶段,

大相对孔径物方远心检测镜头光学系统设计

针对工业在线检测中线路板瑕疵点检测问题,给出了一种大相对孔径物方远心检测系统的设计。基于镜头设计的具体参数展开工作,首先选用双高斯复杂化系统作为初始结构;然后为了达到远心度与像质的要求加入多种适合的操作数后进行反复优化,最后得到镜头基本参数:放大倍率3.5倍、最大相对孔径D/f'=1/1.6且光圈可调,焦距100 mm,系统长度560 mm。物方远心度小于2°,畸变小于0.01%,轴上调制传递函数在50 lp/mm处大于0.33,0.7视场传递函数在50 lp/mm处大于0.18,整体系统在波长587~760 nm范围内色还原良好。镜头设计结果结构合理,像质优良;系统具有良好加工工艺性及较好的装校性能。

物方远心双指指纹采集光学系统设计

传统的光学式单指指纹采集仪存在采集窗口尺寸小、提取特征点有限以及指纹原始图像梯形畸变严重的问题,直接影响指纹识别的精度。为了获得高分辨率、高识别精度的指纹采集系统,从提高采集窗口尺寸以及校正梯形畸变的角度出发,设计了一种基于双指的物方远心指纹采集光学系统。利用Zemax光学设计软件,建立了物方远心光学系统模型,通过合理调整优化函数,平衡各种像差,获得了高成像质量,有效采集窗口尺寸达40.64 mm×38.10 mm,图像中心视场和边缘视场的调制传递函数值在对应特征频率167 lp/mm处均大于0.4,光学畸变率低于1%,系统分辨率为500 dpi。

山高水方远 云深龙方生——2006中国电信品牌形象转型策划案点评

在中国的电信市场上,无论是在计划经济垄断的历史上,还是在市场化的今天,中国电信都是当之无愧的“龙头老大”。俗话曾有:“老大老大,有口不说话”。意思是说,老大地位巩固,不必多说。

忠于税法 诚于客户——邢台方远诚税务师事务所侧记

@@地处经济落后地区的涉税中介机构如何求生存、谋发展？2010年4月成立的邢台方远诚税务师事务所，凭着忠于税法、诚于客户的优质服务，迅速打开了局面，站稳了脚跟，趟出了路子。

方远,行走在都市与乡村之间

金秋是收获的季节,对于作家方远来说,也是如此。那天上午,到方远家采访的时候,他刚刚从老家莱州回来。风尘仆仆,身上似乎还夹带着家乡咸腥腥的海风。他坚定而自信的神情在告诉我,几个月的深入生活一定是收获满满。方远的书房占据着一层阁楼,一排排书橱立于重要位置,书籍琳琅满目,由其父亲方肇瑞书写的"是知书屋"四个字苍劲有力,格外显眼。

方远:万涓成水汇成河

人物简介著名作家,现供职于济南日报报业集团,中国作家协会会员。已发表小说、散文等300余万字,主要作品有长篇小说《堕落的天使》《移情别恋》《谁来爱我》、中篇小说《神龟出没》《门缝儿里的爱情》等。新作《大河入海流》列为作家出版社重点图书,受到李敬泽、张炜、白烨等文坛大家的联袂推荐。

知任重 道方远——摭谈在家庭中如何培养幼儿的责任感

著名作家托尔斯泰曾说过:"一个人若是没有热情,他将一事无成,而热情的基点正是责任心。"对幼儿而言,责任心强,不仅学习自觉努力,勤于思考,作业认真,而且更有行为自觉意识,更乐于接受和承担任务,并自觉努力完成任务。反之,缺乏责任心的幼儿常表现出马虎、自私、任性。

大相对孔径宽光谱星敏感器光学镜头设计

为了提高星敏感器相对孔径,拓宽探测光谱范围,文中通过探测器灵敏度模型的计算,确定了星敏感器光学系统的设计参数,进而设计了一款基于卫星平台的星敏感器光学镜头。该镜头由7片球面透镜组成,光谱范围为500~800 nm,焦距为50 mm,相对孔径为1/1.25,视场角为8.45°×8.45°(对角线视场角为11.96°),总长83.33 mm。镜头采用像方远心光路,减小了因像面离焦及其他因素引起的测量误差。优化后的镜头畸变小于0.5%,质心色偏差控制在±2μm内,能量集中度(3×3像元内)大于80%,最大倍率色差为-0.073μm,轴外视场的弥散斑能量集中度和轴上视场基本一致。对比不同温度下的光学系统,焦距变化量很小,验证了无热化设计要求,镜头的成像质量良好。

一种新型面阵CCD航天立体摄影测量光学系统

采用一台大面阵CCD和广角摄影物镜的组合,研制成功一种新型的单面阵CCD航天立体摄影测量系统.该系统焦距为23.3mm;视场角为40°;在空间分辨率为36lp/mm时,MTF均值达到0.8以上;光谱适应范围为0.5μm～0.75μm.和国内外常用的三线阵CCD遥感立体测量相机相比,本系统结构更简单、体积更小,重量更轻,更加适用于航天遥感应用环境.

利用光纤传像束的内窥镜物镜设计

光纤传像束用于内窥镜时,对内窥镜物镜的结构型式和成像质量提出了新的要求。在分析了其基本设计原则后,根据实际需求,选用反远距型物镜作为初始结构,利用Zemax软件优化设计了一个工作波段0.38~0.78μm,焦距0.921 mm,全视场100°、相对孔径1/4的内窥镜物镜。镜头总长10.32 mm,满足像方远心要求,在38 lp/mm频率处MTF值在0.85以上,像质优良;同时,在Tracepro软件中建立了所设计物镜与光纤传像束结合后系统的模型,模拟的系统耦合效率约为96%且出射端照度均匀。结果表明：该物镜具有视场大、短焦距、结构合理、耦合效率高、像面照度均匀等特点,满足内窥镜要求。

大视场三线阵航空测绘相机光学系统设计

针对大视场、高分辨率、低畸变和环境适应性要求高的三线阵航空测绘相机光学系统设计要求,开展新型光学系统结构形式设计:首先,根据总体方案要求以及稳定平台安装特点,确定了单镜头的技术方案;接着,分析计算了光学系统各项指标参数,光学系统拉氏不变量达到9.5;然后,对比分析了非像方远心光路、像方远心光路和准像方远心光路的结构形式;最后,设计了一种航空环境适应性良好的双高斯复杂化失对称准像方远心光学系统结构形式。设计的光学系统成像质量好,在全色谱段内的Nyquist频率为100lp/mm,全视场调制传递函数均优于0.36;分别在R、G、B谱段的Nyquist频率为50lp/mm,全视场调制传递函数均优于0.6。光学系统全视场最大相对畸变优于0.1%,在均匀温度0~40℃范围内,全色谱段调制传递函数优于0.3。实验室鉴别率板测试结果表明,相机静态分辨率达到102lp/mm;飞行验证试验结果表明,相机摄影分辨率达到0.16m@2km航高。光学系统设计完全满足大视场三线阵航空测绘相机环境适应性和分辨率的要求。

传像光纤束的物镜设计

在大截面传像束前置光学系统设计中,采用'负-正'型式的像方远心光路结构,在像差校正过程中引入标准二次曲面和偶次非球面,能很好地解决镜头轴外像差校正与像面照度均匀性问题,同时使镜头结构紧凑、小型化.通过理论计算和ZEMAX光学软件的优化,给出工作波长0.8～1.1μm,焦距5mm,相对孔径为1:3.8,光学长度为47.5mm,视场角为60°的镜头设计实例.对设计结果的分析表明,该镜头在31lp/mm空间频率处的MTF值超过0.78,像质优良.

三线阵立体测绘相机光学镜头的设计

为了提高测绘相机的立体测绘定位准确度,设计了一种透射式像方远心光路的光学镜头,并阐述了基于可测性设计的单镜组以及整镜头的装调理念.本文设计的光学镜头传函为0.45(@77lp/mm);地面分辨率为5m;畸变为3/10000.检测及试验结果表明,各参量能够满足用户提出的指标要求.

Offner型成像光谱仪前置光学系统设计

针对Offner型成像光谱仪结构特点，总结了其前置望远系统的选型及设计原则；介绍了一种大视场、长焦距、像方远心离轴三反光学系统的设计方法；利用该方法优化设计了一款焦距800 mm，视场达8.6o×0.148o，工作波段0.9~5μm的星载Offner型成像光谱仪的前置望远光学系统。对其性能分析表明，在Nyquist频率16.7 lp/mm处，各谱段的调制传递函数值均在0.65以上，接近衍射极限，完全满足成像质量要求。同时证明了该设计方法可行，所设计系统结构紧凑，较易加工，适于空间遥感用Offner型成像光谱仪。