大口径、离轴凸双曲面反射镜的补偿检验

大口径、大相对孔径凸非球面镜的加工一直都是很困难的。从三级像差理论出发,设计出了离轴凸双曲面反射镜的Null补偿检验系统,克服了采用Hindle球检验口径过大的问题。从设计的结果可以看出,凸双曲面反射镜的像差已经得到了很好的校正,从而使检验变得更加方便。

一种新的全向立体视觉系统的设计

介绍了用一个普通相机实现的全向立体视觉系统的设计,系统的配置使得其具有结构和几何计算简单、对应点匹配容易、系统成像无遮挡的优点．误差分析表明其具有较高的精度．本系统可用于机器人探测障碍物、环境深度信息的自动获取以及其它要求实时性计算的机器视觉．

折反射全景成像系统

折反射全景成像系统能实现大于半球视场的全景成像 ,在视频会议、监视和机器人导航等领域有着广泛的应用。本文介绍了折反射全景成像系统的原理和主要类型 。

用于机器人足球赛的全景视觉设计仿真

该文介绍用于机器人足球中型组比赛的全景视觉系统设计与仿真。该系统由一个普通摄像机和一个全向镜组成,能够拍摄到周围360度的全景图像。该文首先分析了比赛对视觉系统的各项要求,然后对几种常用的全向镜的成像效果进行仿真,得到了它们的全景图像。通过仿真结果比较,发现双曲线镜面具有单视点、变形小、分辨率高、体积小的特点,能够很好地满足比赛的要求。最后给出了摄像机和双曲线镜面的设计参数以及双曲线镜面的仿真图,完成了整个视觉系统的设计。

大型双曲面次镜面形检测技术现状及发展趋势

随着以双曲面为次镜的两镜光学系统在天文和空间光学等领域的应用日趋广泛,双曲面次镜的口径和相对口径越来越大,由此对双曲面次镜的面形检测技术提出了很高的要求。本文基于国外有代表性的双曲面次镜参数分析了其基本特征和发展趋势,重点介绍了国外大型双曲面次镜的面形检测技术,并对其中的关键技术进行了分析。同时,概述了国内双曲面次镜检测技术现状。最后,总结和展望了大型双曲面次镜面形检测技术发展趋势。提出今后一段时间内,高均匀性的光学透射材料,高精度、大口径的辅助元件以及基于子孔径拼接的检测方法和数据处理方法是该领域的研究重点。

新型太阳能集热装置的二次反射器研究

基于新型反射塔底式太阳能集热装置的二次反射器结构原理,采用Soltrace软件对椭圆面和双曲面的二次反射器进行模拟分析。结果表明：最优椭圆面二次反射器结构参数f/2a的合理范围为0.63~0.72,最优双曲面二次反射器结构参数2a/f的合理范围为0.60~0.75,双曲面结构参数的合理范围大于椭圆面;在相同焦距及相同光学效果下,双曲面二次反射器所需的塔高明显低于椭圆面。因此,应优先选用双曲面二次反射器。

双曲镜面的三面体反射器的特性分析

目的 研究角度测量中反射体的特性 .方法 几何光学方法 .结果 得到了图象坐标的表达式 .结论 在角度测量中 ,具有双曲镜面的三面体反射器的特性优于其他三面体反射器 .

一种离轴凸双曲面单修加工及检测方法的研究

离轴凸双曲面的加工和检测是非球面加工检测中的一个比较困难的问题。结合一块口径φ230mm、离轴量226mm的凸双曲面镜,提出了离轴凸双曲面镜单修加工以及采用离轴Hindle球检测偏转角度的离轴凸双曲面镜这一方案。给出了单修加工工艺,并解决了检测光路的搭建难点。加工完成的离轴凸双曲面的面形精度RMS优于λ/50(λ=632.8nm)。结果表明此方案是可行的,具有重要的现实意义。

极大口径光学望远镜凸非球面副镜的补偿检测法研究

提出了一种检测大口径、快焦比凸双曲面反射镜的补偿检验方法,补偿系统由一组小透镜和一块大口径反射标准镜组成,标准镜的口径约为被检验镜的1.8倍,该方法为极大口径光学望远镜凸非球面副镜的检验提供了一种有效的解决方案。以美国30m望远镜(TMT)Φ3.1m,F/1的凸双曲面副镜为例,进行了补偿光路的设计优化。设计结果表明,该方法可以直接检测到直径达3.1m的大口径、快焦比凸双曲面副镜的整个表面质量,补偿系统像差被校正得很好,PV值约为λ/100,弥散斑直径在衍射极限范围内。

大口径快焦比凸双曲面拼接检测方法研究

分析比较了几种常用的检测大口径凸非球面镜的方法。在此基础上,针对经典的Hindle法检测大口径快焦比凸双曲面时所需的标准球面镜口径过大的问题,提出用两套Hindle光路配合检验的方法,用其中一套光路检测被检镜的中心区域,用另一套光路检测其边缘区域,两套光路采用的标准球面镜对口径的需求明显变小。根据两次检测的结果,通过算法实现数据"拼接",从而得到被检面的整个面形信息。

中小型球面反射镜柔性支撑优化设计

结合工程需求,介绍了中小型反射镜支撑方法,对比各种方法的优劣和使用范围,重点阐述了柔性半运动学支撑的原理和设计方法,并运用该原理对一块口径为φ316mm的双曲面反射镜支撑进行柔性优化分析、设计、装调和检测。首先双曲面反射镜轴向采用3点柔性杆支撑,径向采用心轴支撑,并设计防转机构,以实现自由度完全约束;其次运用有限元方法对支撑结构优化设计;最后用4D干涉仪对双曲面反射镜光轴水平工况进行检测。检测结果显示,光轴水平时反射镜面型精度为0.0268λ,与加工后裸镜面型误差为0.0222λ,误差率为5.5%,基本跟有限元分析吻合,验证了理论设计和有限元分析的正确性。设计的反射镜支撑性能稳定可靠,达到预期效果,为中小型反射镜支撑提供参考。

双曲面拉远镜对近视前儿童眼轴变化影响的研究

目的探讨双曲面拉远镜对近视前儿童眼轴变化的影响,旨在评估其在儿童近视防控中的应用价值,并为更有效地对儿童用眼行为进行干预提供依据。方法选取2021年4月—2022年3月宁波市一小学6~10周岁的近视前儿童120例(240眼),使用随机数字表法分为观察组60例(120眼)和对照组60例(120眼),观察组使用双曲面拉远镜,对照组未使用拉远镜。随访观察1年,记录2组裸眼视力和最佳矫正视力(BCVA)、屈光度、眼轴长度、远近眼位等指标。分析2组基线与6个月、12个月后的等效球镜度及眼轴长度变化量,采用Pearson相关性及线性回归分析双曲面拉远镜使用时长和眼轴长度变化量的关联。结果2组双眼等效球镜度变化量、眼轴变化量比较差异有统计学意义。12个月后观察组双眼等效球镜度变化量低于对照组(P<0.001),观察组双眼眼轴长度变化量低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.001),观察组左眼眼轴长度变化量较对照组低0.18 mm,右眼低0.21 mm,左眼眼轴长度进展减少了43.9%,右眼减少了48.8%。观察组远近眼位、BCVA 12个月前后自身比较,差异无统计学意义(P>0.01)。Pearson相关性分析和线性回归分析显示,观察组双曲面拉远镜平均使用时长与眼轴增长量呈负相关关系(P<0.001)。结论双曲面拉远镜对减少近视前儿童眼轴的增长有积极影响,并且使用时间越久,眼轴长度变化量越少。这种视觉辅助仪器能在用眼行为的层面为儿童近视防控提供有效的帮助。