本文以望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)為背景,開(kāi)展了望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)光瞳調(diào)制超分辨技術(shù)的研究。具體為進(jìn)行了0-π階躍位相型濾波器的設(shè)計(jì),并進(jìn)行了望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)中視場(chǎng)光闌對(duì)于光瞳及像面光場(chǎng)的影響分析,研究了它對(duì)光學(xué)系統(tǒng)超分辨效果的影響,并進(jìn)行了補(bǔ)償元件的設(shè)計(jì)。根據(jù)超分辨成像理論設(shè)計(jì)了二環(huán)帶、三環(huán)帶、四環(huán)帶、五環(huán)帶四種階躍位相型光瞳濾波器,給出了具體參數(shù)和超分辨指標(biāo)值。然后將這四種濾波器分別加入望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,并搭建實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了四種濾波器的超分辨成像效果。研究發(fā)現(xiàn)四種濾波器中四環(huán)帶濾波器超分辨倍率最高,為1.34倍。五環(huán)帶超分辨倍率為1.31倍,旁瓣強(qiáng)度最低,不超過(guò)主瓣峰值的0.1倍。光瞳濾波器雖然可以提高超分辨倍率,但也會(huì)增加旁瓣強(qiáng)度,影響主瓣成像質(zhì)量。以往處理方法為加入視場(chǎng)光闌進(jìn)行局部視場(chǎng)成像,但視場(chǎng)光闌本身的衍射效應(yīng)同樣會(huì)對(duì)超分辨成像產(chǎn)生影響。本文以四環(huán)帶濾波器望遠(yuǎn)超分辨成像系統(tǒng)為研究載體,研究了視場(chǎng)光闌對(duì)光瞳處和像面處光場(chǎng)PSF的影響,發(fā)現(xiàn)視場(chǎng)光闌對(duì)光瞳處光場(chǎng)以及像面處光場(chǎng)的影響十分顯著,甚至?xí)钩直嫱h(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)失去超分辨效果,同時(shí)也會(huì)提高旁瓣強(qiáng)度。提出了一種修正濾波器表面面形的補(bǔ)償方法,并進(jìn)行了... 

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 衍射極限及分辨率
    1.2 典型超分辨成像技術(shù)
        1.2.1 傳統(tǒng)高分辨率成像
        1.2.2 近場(chǎng)掃描超分辨成像
        1.2.3 光瞳濾波超分辨成像
    1.3 光瞳濾波超分辨技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 望遠(yuǎn)超分辨理論基礎(chǔ)及光瞳濾波器設(shè)計(jì)方法
    2.1 超分辨光瞳濾波器理論基礎(chǔ)
        2.1.1 圓對(duì)稱(chēng)標(biāo)量衍射理論
        2.1.2 焦點(diǎn)附近的光場(chǎng)分析
        2.1.3 超分辨光瞳濾波器評(píng)價(jià)指標(biāo)
    2.2 位相型光瞳濾波器的設(shè)計(jì)
        2.2.1 設(shè)計(jì)方法
        2.2.2 設(shè)計(jì)結(jié)果
    2.3 本章小結(jié)
第3章 望遠(yuǎn)超分辨光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真
    3.1 望遠(yuǎn)超分辨成像系統(tǒng)分析
    3.2 超分辨望遠(yuǎn)成像光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        3.2.1 設(shè)計(jì)要求
        3.2.2 設(shè)計(jì)結(jié)果
    3.3 超分辨光學(xué)系統(tǒng)仿真
        3.3.1 超分辨光學(xué)系統(tǒng)仿真方法
        3.3.2 超分辨成像仿真
    3.4 視場(chǎng)光闌對(duì)超分辨光場(chǎng)的影響分析及補(bǔ)償方法
        3.4.1 視場(chǎng)光闌對(duì)光瞳處光場(chǎng)的影響分析
        3.4.2 視場(chǎng)光闌對(duì)像面光場(chǎng)的影響分析
        3.4.3 光闌影響補(bǔ)償原理與方法
    3.5 望遠(yuǎn)超分辨成像系統(tǒng)公差分析
        3.5.1 光瞳濾波器公差分析方法
        3.5.2 具體元件的公差分析
    3.6 多目標(biāo)成像仿真
    3.7 本章小結(jié)
第4章 具有視場(chǎng)光闌的超分辨成像實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 核心器件選型
    4.2 超分辨成像實(shí)驗(yàn)
    4.3 加入視場(chǎng)光闌后的超分辨效果及補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.3.1 視場(chǎng)光闌對(duì)超分辨效果影響實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 加入補(bǔ)償信息實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[8]基于光束指向穩(wěn)定性分析的公差優(yōu)化算法研究[D]. 王川川.浙江大學(xué) 2017
[9]光瞳濾波器的三維超分辨性能[D]. 朱凱午.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[10]共焦顯微系統(tǒng)中移焦探測(cè)方法研究[D]. 郭雨晗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3702344