大視場(chǎng)多光譜復(fù)眼相機(jī)的成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-26 12:36
由于復(fù)眼成像系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上具有大視場(chǎng)、小體積、重量輕等優(yōu)點(diǎn),因此對(duì)復(fù)眼的研究得到了國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注,是未來光學(xué)成像發(fā)展的主要方向之一,且在高空探測(cè)、目標(biāo)識(shí)別、測(cè)速定位等新領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。本文提出的新型多光譜復(fù)眼成像系統(tǒng)模仿自然界中昆蟲的復(fù)眼結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用曲面排布的多譜段孔徑對(duì)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行成像,再利用光學(xué)變換子系統(tǒng)將曲面一次像面變換到平面并利用探測(cè)器進(jìn)行圖像接收,最后再對(duì)采集到的多光譜陣列圖像進(jìn)行處理和重構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大視場(chǎng)上物體的多光譜成像。本文對(duì)多光譜大視場(chǎng)型的復(fù)眼成像系統(tǒng)的原理與實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了分析與討論,建立了成像數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了初步光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì),為后續(xù)多光譜成像原型系統(tǒng)的研制提供了理論指導(dǎo)。本文主要研究工作如下:1.分析了現(xiàn)有多光譜相機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),介紹了仿生復(fù)眼相機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),針對(duì)現(xiàn)有多光譜相機(jī)的小視場(chǎng)、實(shí)時(shí)性差等缺點(diǎn),提出了發(fā)展新型多光譜成像系統(tǒng),即結(jié)合復(fù)眼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)了一款輕小型化的多光譜成像系統(tǒng)。針對(duì)提出的成像方案,推導(dǎo)并且建立了曲面型排布的微透鏡陣列光學(xué)成像的模型、微透鏡陣列式大視場(chǎng)相機(jī)的光場(chǎng)理論、建立了復(fù)眼實(shí)現(xiàn)多光譜成像的理論模型,提出了多光譜成像的孔徑交叉...
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CASI的小型化機(jī)載成像光譜儀Fig1.1MiniaturizedairborneimagingspectrometerofCASI
鄧肯技術(shù)公司(Duncan Technologies, CCD 數(shù)字相機(jī)[14],采用棱鏡分光的技光光學(xué)通道的光線,可分為三種不同-560nm ,紅光 640-680nm ,CCD 像元過后期的配準(zhǔn),得到圖像的清晰度高于;其次,丹麥著名的 JAI 公司在 201業(yè)相機(jī),像素分辨率可達(dá)到 1296×96分光的分光技術(shù)得到多光譜圖像含有束分離型的多光譜相機(jī)的研究的成果也了中國(guó)第一臺(tái)成像光譜儀(PHI),并且實(shí)現(xiàn)了 0.4 m-0.84 m的譜段范圍,
圖 1.3 多光譜相機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理ig.1.3 The principle of the structure with multispectral camer多光譜相機(jī)系統(tǒng)光譜相機(jī)系統(tǒng)一般采用濾光片元件得到目標(biāo)的特應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展,采用濾光片陣列或者多片上的譜段信息光譜信息是目前重要的研究領(lǐng)域之一等都采用濾光片作為分光元件。目前使用的濾光或?yàn)V光片陣列,應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛[19]。(Xybion Electronics Corporation) 在八十年代初推譜相機(jī)[20]。該相機(jī)采用一個(gè)具有六個(gè)濾光片的旋獲取六個(gè)譜段的多光譜信息;1997 日本研制出了,主要應(yīng)用在散射光測(cè)量以及大氣氣溶膠測(cè)量的試
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用光學(xué)自由曲面的曲面結(jié)構(gòu)大視場(chǎng)仿生復(fù)眼系統(tǒng)[J]. 龐闊,宋樂,房豐洲. 光電子·激光. 2018(01)
[2]基于LCTF的多光譜成像系統(tǒng)輻射定標(biāo)[J]. 張文君,張智文,陳生奇,侯綠. 光學(xué)與光電技術(shù). 2016(04)
[3]微鏡頭陣列球面排布方法研究[J]. 龐武斌,黃瑋,王新華,賈樹強(qiáng). 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]昆蟲復(fù)眼的仿生學(xué)應(yīng)用[J]. 金菲,顏忠誠(chéng). 生物學(xué)通報(bào). 2014(06)
[5]無人機(jī)載多光譜相機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 李江南. 艦船電子工程. 2013(04)
[6]陣列相機(jī)多光譜圖像采集技術(shù)[J]. 孫振,冉鑫,應(yīng)士君. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2012(04)
[7]寬視場(chǎng)成像光譜儀前置遠(yuǎn)心離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉曉梅,向陽. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[8]基于光譜成像的目標(biāo)識(shí)別技術(shù)綜述[J]. 操樂林,武春風(fēng),侯晴宇,張偉. 光學(xué)技術(shù). 2010(01)
[9]一種機(jī)載多光譜相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 孫鑫,白加光,王忠厚,白清蘭,黃旻. 光子學(xué)報(bào). 2009(12)
[10]星載高分辨率超光譜成像儀分光方式的選擇[J]. 汪逸群,顏昌翔,苗春安. 中國(guó)光學(xué)與應(yīng)用光學(xué). 2009(04)
博士論文
[1]用于目標(biāo)三維探測(cè)的復(fù)眼系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 馬孟超.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]大視場(chǎng)光纖成像光譜儀光學(xué)系統(tǒng)研究[D]. 程欣.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2012
碩士論文
[1]基于微透鏡陣列的光場(chǎng)成像3D技術(shù)研究[D]. 于榮.電子科技大學(xué) 2018
[2]小型化多光譜相機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 邢天祥.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[3]基于微透鏡陣列的光場(chǎng)光譜顯微成像系統(tǒng)研究[D]. 夏銀香.蘇州大學(xué) 2016
[4]多孔徑超薄相機(jī)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳文虎.天津大學(xué) 2014
[5]仿生復(fù)眼的光學(xué)設(shè)計(jì)與模擬仿真[D]. 鄒成剛.天津大學(xué) 2013
[6]星載多光譜相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張丹楓.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2012
[7]基于LCTF的成像光譜儀定標(biāo)與測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 段利華.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3520158
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CASI的小型化機(jī)載成像光譜儀Fig1.1MiniaturizedairborneimagingspectrometerofCASI
鄧肯技術(shù)公司(Duncan Technologies, CCD 數(shù)字相機(jī)[14],采用棱鏡分光的技光光學(xué)通道的光線,可分為三種不同-560nm ,紅光 640-680nm ,CCD 像元過后期的配準(zhǔn),得到圖像的清晰度高于;其次,丹麥著名的 JAI 公司在 201業(yè)相機(jī),像素分辨率可達(dá)到 1296×96分光的分光技術(shù)得到多光譜圖像含有束分離型的多光譜相機(jī)的研究的成果也了中國(guó)第一臺(tái)成像光譜儀(PHI),并且實(shí)現(xiàn)了 0.4 m-0.84 m的譜段范圍,
圖 1.3 多光譜相機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理ig.1.3 The principle of the structure with multispectral camer多光譜相機(jī)系統(tǒng)光譜相機(jī)系統(tǒng)一般采用濾光片元件得到目標(biāo)的特應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展,采用濾光片陣列或者多片上的譜段信息光譜信息是目前重要的研究領(lǐng)域之一等都采用濾光片作為分光元件。目前使用的濾光或?yàn)V光片陣列,應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛[19]。(Xybion Electronics Corporation) 在八十年代初推譜相機(jī)[20]。該相機(jī)采用一個(gè)具有六個(gè)濾光片的旋獲取六個(gè)譜段的多光譜信息;1997 日本研制出了,主要應(yīng)用在散射光測(cè)量以及大氣氣溶膠測(cè)量的試
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用光學(xué)自由曲面的曲面結(jié)構(gòu)大視場(chǎng)仿生復(fù)眼系統(tǒng)[J]. 龐闊,宋樂,房豐洲. 光電子·激光. 2018(01)
[2]基于LCTF的多光譜成像系統(tǒng)輻射定標(biāo)[J]. 張文君,張智文,陳生奇,侯綠. 光學(xué)與光電技術(shù). 2016(04)
[3]微鏡頭陣列球面排布方法研究[J]. 龐武斌,黃瑋,王新華,賈樹強(qiáng). 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]昆蟲復(fù)眼的仿生學(xué)應(yīng)用[J]. 金菲,顏忠誠(chéng). 生物學(xué)通報(bào). 2014(06)
[5]無人機(jī)載多光譜相機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 李江南. 艦船電子工程. 2013(04)
[6]陣列相機(jī)多光譜圖像采集技術(shù)[J]. 孫振,冉鑫,應(yīng)士君. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2012(04)
[7]寬視場(chǎng)成像光譜儀前置遠(yuǎn)心離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉曉梅,向陽. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[8]基于光譜成像的目標(biāo)識(shí)別技術(shù)綜述[J]. 操樂林,武春風(fēng),侯晴宇,張偉. 光學(xué)技術(shù). 2010(01)
[9]一種機(jī)載多光譜相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 孫鑫,白加光,王忠厚,白清蘭,黃旻. 光子學(xué)報(bào). 2009(12)
[10]星載高分辨率超光譜成像儀分光方式的選擇[J]. 汪逸群,顏昌翔,苗春安. 中國(guó)光學(xué)與應(yīng)用光學(xué). 2009(04)
博士論文
[1]用于目標(biāo)三維探測(cè)的復(fù)眼系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 馬孟超.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]大視場(chǎng)光纖成像光譜儀光學(xué)系統(tǒng)研究[D]. 程欣.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2012
碩士論文
[1]基于微透鏡陣列的光場(chǎng)成像3D技術(shù)研究[D]. 于榮.電子科技大學(xué) 2018
[2]小型化多光譜相機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 邢天祥.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[3]基于微透鏡陣列的光場(chǎng)光譜顯微成像系統(tǒng)研究[D]. 夏銀香.蘇州大學(xué) 2016
[4]多孔徑超薄相機(jī)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳文虎.天津大學(xué) 2014
[5]仿生復(fù)眼的光學(xué)設(shè)計(jì)與模擬仿真[D]. 鄒成剛.天津大學(xué) 2013
[6]星載多光譜相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張丹楓.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2012
[7]基于LCTF的成像光譜儀定標(biāo)與測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 段利華.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3520158
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