混入逃逸函数的遗传算法优化超大视场光学系统

超大视场光学成像系统在各领域的应用越来越多,但却缺少能够对该类光学系统的像差进行参量化设计的方法。将遗传算法和逃逸函数相结合对超大视场光学系统进行了优化设计。首先,修正了基于平面对称像差理论的超大视场光学系统的评价函数;然后针对遗传算法在优化超多参量光学系统时,其优化解的鲁棒性较差的问题,采用在遗传算法中混入逃逸函数来改善算法的鲁棒性。最后应用改进的算法分别对鱼眼镜头和折反射全景成像系统进行了优化计算,结果表明,优化后光学系统的像质比参考设计有较大的改善。

混入逃逸函数的实数编码遗传算法优化光学系统

为了得到超多参量光学系统的最佳设计,将标准遗传算法的二进制编码改为实数编码以提高算法的鲁棒性和计算效率,并在评价函数中混入逃逸函数避免优化过程陷入局部极值.用改进后的遗传算法和CODE V对鱼眼镜头光学系统和折反射全景成像系统的设计案例进行光学参量优化,并应用Zemax对两种优化结果进行光线追迹成像模拟.计算结果表明,应用改进遗传算法比混入逃逸函数的遗传算法或CODE V软件优化所得到光学系统的成像质量有明显提高,在优化超多参量光学系统时具有较为理想的鲁棒性和计算效率.

采用自适应归一化实数编码遗传算法优化鱼眼镜头系统

针对遗传算法(GA)优化超多参量光学系统时鲁棒性较差的问题,在混入逃逸函数实数编码GA(MERCGA)的基础上,进一步结合参量归一化和自适应变异概率的措施,提出了自适应归一化实数编码GA(ANRCGA)。用ANRCGA对鱼眼镜头光学系统案例进行优化设计,并应用评价函数和Zemax光线追迹方法对MERCGA和ANRCGA的优化结果作比较。结果表明,应用本文的ANRCGA比引自专利的参考设计及MERCGA优化得到光学系统的成像质量有明显提高,算法的鲁棒性和计算效率也到了改善。