分波段照明法实现单透镜大景深成像

基于透镜色散原理,提出了运用分波段照明法扩大单透镜成像景深的方法.理论推导出物距和照明光波长之间存在正相关关系,据此选择相应波段的照明光源,通过照明光学设计,使不同物距的物体均能清晰成像在同一像面上.ZEMAX软件模拟结果与理论分析吻合.采用自行设计的图像采集系统,只用一个35mm焦距普通双凸透镜进行实验测试.人眼主观和专业软件测试结果均表明:采用分波段照明方式比用白光照明景深扩大81.8%,分辨率最大提升200.3%;比只用单色光照明景深扩大了93.6%,分辨率最大提升189.7%.

双波段法构建单透镜最佳成像系统研究

分析了用不同波长的光分别照射远近两处测试卡,提高图像分辨率的方法,实验景深为300 mm,使用波长为452 nm的光照射距离透镜500 mm的测试卡和使用波长为527 nm的光照射距离透镜800 mm的测试卡,成像像距的理论分析结果为0.056 mm,在ZEMAX软件上仿真计算出像距设计实际值为0.200 mm。实验结果表明,使用双波段照明法获得的图像的分辨率和清晰度比使用白光和单色光高。