航空相机分辨率测量用大视场复消色平行光管物镜设计.pdf

分类号:——密级:——编号:——平行光管物镜设计航空相机分辨率测量用大视场复消色Ⅵ毒学位授予单位及代码::匿壹堡王太堂墨鱼学科专业名称及代码:堂堂王翟汨稱鱼研究方向:凿鱼检测挂盔丛丛墨申请学位级别:±指导教师:塞盍勇生:武班亟论文起止时间:答辩委员会主席:论文评阅人:研究.
摘要核心的光学系统——平行光管设计进行了深入的研究,尤其是为满足航空相机的静态及动态分辨率是检测相机成像质量的一项重要指标。为此需研制相应的检测装置。本文提出一种采用光机电一体化技术研制的相机分辨率检测装鹭的总体方案,在此基础上,针对其中最相机全景拍摄时智能检测的需求,需要设计一种可模拟大范围目标的高分辨、大视场复消色差的平行光管,本文重点叙述了此特殊的平行光管的物镜设计过程,给出了设计结果及加工、装配要求,经测试达到了预期指标的要求。关键词:平行光管分辨率复消色
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作者签名:盐鸳鲫年上月卑日上月盟日年踉隆簧长春理工大学学位论文版权使用授权书长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文,《航空相机分辨率测量用大视场复消色平行光管物镜设计》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名指导导师签名
第一章绪论课题来源及目的和意义相机分辨率检测国内外发展现状及发展趋势动等条件的仿真系统——相机性能检测装置应运而生。航空相机安装固定在飞机上,因此飞行过程中的横滚、偏航、和俯仰运动都会影响相机的成像质量,这就要求相机具有对飞机横滚、偏航和俯仰运动造成成像误差的因素进行补偿的功能。相机是通过相应的控制系统对这些干扰进行补偿的,补偿的效果如何,需要通过实验对其验证,因而模拟飞机以不同速度高度比飞行,并伴随横滚、偏航和俯仰运分辨率测量用大视场复消色平行光管物镜即属于相机性能检测装置中光学系统部分,也是整个装置实现功能的核心单元,即模拟无限远目标,完成航空相机在全视场扫描范围内,静态与动态照相分辨率的检测,以便验证相机是否达到了设计要求。.障嗖馐苑治黾际醯姆⒄瓜肿随着相机向长焦距,高精度的发展,已给照相测试分析技术带来了新的挑战。而分辨率的测试又是一项非常重要的指标。分辨率长期以来作为评定光学系统成像质量的一种标志,且能给出数量的大小,使用方便、速度快,应用广泛。本相机性能检测装置采用的也是分辨率法评定象质,即模拟无限远目标,完成静态及动态分辨率的测试任务。光学系统的分辨率是该系统成像质量的一项指标,按照几何光学的观点,任何靠近的两个微小物点,经光学系统后成像在像平面上,仍然应是两个“点”像。事实上,这是不可能的。即使光学系统无像差,通过光学系统后,波面不受破坏,而根据光的衍射理论,一个物点的像不再是“点”,而是一个衍射花样。光学系统能够把这种靠得很近的两个衍射花样分辨出来的能力,称为光学系统的分辨率。光学系统分辨率的测量就是根据以上原理,做成各种形式分辨率板作为目标物放在物平面位置。观察在被测光学系统像平面上的分辨率板的像,以刚能分辨开两线之间的最小距离毫米牡故魑7直媛剩疵亢撩啄芊直娴南叨数即以线对/来表示。它作为评价象质指标比较直观,易于定量测量,其检测装置简单,所以是检测一般成像光学系统象质的主要方法之一。‘
平行光管是照相分析检测的关键装置,通过它可以得到来自无限远分辨率的测试除了通过比较复杂的光学传递函数测定从而确定光学系统的分辨率之外,通常采用比较简便的用平行光管直接测定光学系统的分辨率。当平行光管物镜焦平面上的分辨率板产生的平行光射入被测光学系统时,在被测光学系统的焦平面附近,可观察到分辨率板的像。如果被检光学系统质量高,在视场里观察到能分辨的单元号码越高。仔细找出尽可能高的分辨单元号码,就可测定分辨率角值。平行光管测量光学系统分辨率的系统就光管来说是自洽的,光管能够将待分辨图案的最高空间频率基本传送出去,系统用于测量同类光学系统的分辨率高低是快速有效的。目前航空相机全视场的静态与动态分辨率测试,相关的成熟方案还很少。航空胶片型相机和普通照相机一样,可认为是连续感光成象。为克服象移影响,航空胶片型相机一般都有象移补偿装置,如果其补偿精度足够高,且假设姿态十分稳定,则可近似认为是静态照相过程。所