本文關(guān)鍵詞：保證成像質(zhì)量的分析方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：影響光電系統(tǒng)成像質(zhì)量的因素是復(fù)雜的，主要有場景特征、大氣環(huán)境、光電系統(tǒng)、顯示與觀察者經(jīng)驗(yàn)等。其中，光學(xué)系統(tǒng)作為光電成像系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)的合理性，加工、裝配的精度在很大程度上決定著系統(tǒng)的成像質(zhì)量。不僅如此，系統(tǒng)制造和裝配后，面形誤差、材料誤差和位置誤差等誤差對成像的影響往往會累計(jì)疊加，對于高精度的光電成像系統(tǒng)，，可能造成系統(tǒng)成像質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。為此，本文分別從公差設(shè)計(jì)和輔助裝調(diào)的角度進(jìn)行保證成像質(zhì)量的分析方法研究。 本文首先考察各種光電成像性能評價指標(biāo)的優(yōu)缺點(diǎn)，深入探討了光學(xué)傳遞函數(shù)的概念和系統(tǒng)傳遞函數(shù)的組成環(huán)節(jié)；其次研究了光機(jī)系統(tǒng)制造和裝配誤差的類型及概率分布；重點(diǎn)提出一種公差設(shè)計(jì)方法，該方法基于蒙特卡洛仿真，利用MATLAB/ZEMAX分析計(jì)算，修正后的RSS方法分配公差，并根據(jù)透鏡位置參數(shù)對成像質(zhì)量存在的互補(bǔ)性，合理設(shè)計(jì)位置公差的偏差態(tài)，保證光電成像質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求；最后利用輔助裝調(diào)的思想，針對折射式光學(xué)系統(tǒng)的特點(diǎn)，利用靈敏度矩陣奇異值分解選取調(diào)整透鏡及微調(diào)方式，通過微調(diào)透鏡之間的相對位置去補(bǔ)償和改善成像質(zhì)量。仿真結(jié)果表明，公差設(shè)計(jì)方法能夠在保證成像質(zhì)量的同時降低加工和裝調(diào)的難度，而當(dāng)折射式光學(xué)系統(tǒng)存在制造和裝配誤差時，計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)能夠提高系統(tǒng)的成像質(zhì)量，對后續(xù)的工作具有較好的指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：成像質(zhì)量 蒙特卡洛 公差設(shè)計(jì) 輔助裝調(diào)
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH74;TG806
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題研究的目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容13-15
• 2 成像性能評價指標(biāo)15-28
• 2.1 光學(xué)傳遞函數(shù)16-18
• 2.2 空域積分采樣18-20
• 2.2.1 采樣定理18-19
• 2.2.2 積分采樣19-20
• 2.3 系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)20-25
• 2.3.1 光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)21-23
• 2.3.2 大氣系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)23-24
• 2.3.3 光電探測器的調(diào)制傳遞函數(shù)24-25
• 2.3.4 電子系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)25
• 2.4 實(shí)例分析25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 光機(jī)公差28-52
• 3.1 制造誤差28-31
• 3.1.1 曲率半徑誤差28-29
• 3.1.2 厚度誤差29
• 3.1.3 楔角誤差29-31
• 3.1.4 直徑誤差31
• 3.1.5 局部面形誤差31
• 3.1.6 材料誤差31
• 3.2 裝配誤差31-33
• 3.2.1 偏心傾斜誤差32-33
• 3.2.2 偏心平移誤差33
• 3.2.3 位置誤差33
• 3.3 公差分布33-40
• 3.3.1 參數(shù)的分布函數(shù)34-36
• 3.3.2 參數(shù)的統(tǒng)計(jì)描述36-38
• 3.3.3 光機(jī)公差的統(tǒng)計(jì)特性38-40
• 3.4 公差分析和公差分配40-46
• 3.4.1 公差分析40-45
• 3.4.2 公差分配45-46
• 3.5 實(shí)例分析46-51
• 3.5.1 不同公差配合影響分析49-50
• 3.5.2 理想-實(shí)際情況影響分析50-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 4 光機(jī)公差設(shè)計(jì)52-65
• 4.1 系統(tǒng)成像性能仿真52-57
• 4.1.1 偽隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生53-54
• 4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)公差等級54-55
• 4.1.3 軟件模塊55-57
• 4.2 光機(jī)公差分配57-58
• 4.2.1 參數(shù)靈敏度57
• 4.2.2 公差分配57-58
• 4.3 參數(shù)偏差態(tài)調(diào)整58-60
• 4.4 實(shí)例分析60-64
• 4.4.1 系統(tǒng)公差設(shè)計(jì)60-63
• 4.4.2 可行性分析63-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 5 計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)65-78
• 5.1 數(shù)學(xué)模型65-67
• 5.2 評價函數(shù)和調(diào)整透鏡67-68
• 5.2.1 評價函數(shù)的選擇67-68
• 5.2.2 調(diào)整透鏡和運(yùn)動方式的選擇68
• 5.3 失調(diào)量計(jì)算68
• 5.4 實(shí)例分析68-77
• 5.4.1 單一失調(diào)量模擬71-73
• 5.4.2 多個失調(diào)量模擬73-77
• 5.5 本章小結(jié)77-78
• 6 總結(jié)與展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-81
• 附錄 A81-84
• 作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：302242