發(fā)布時間：2017-08-11 10:41

  本文關(guān)鍵詞：大靶面大孔徑日夜共焦高清成像光學系統(tǒng)設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 道路監(jiān)控 光學系統(tǒng)設(shè)計 日夜共焦 消色差

【摘要】：隨著道路建設(shè)規(guī)模不斷加大,機動車數(shù)量的不斷增長,傳統(tǒng)的交通管理方式已無法滿足日益增長的交通需求。道路監(jiān)控鏡頭是智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分,只有對道路上的目標對象的相關(guān)特征信息采集的足夠準確,才能為后期的分析決策、自動控制等智能化處理手段提供有效的依據(jù)。隨著安防技術(shù)的推陳出新,道路監(jiān)控鏡頭由標清奔向了高清,工作波長從單一可見光成像發(fā)展到可見光與紅外光共焦成像,高分辨率、大靶面、大孔徑及日夜共焦的道路監(jiān)控鏡頭將成為市場的主流。本文首先介紹了監(jiān)控鏡頭的國內(nèi)外發(fā)展狀況,分析了當前高清監(jiān)控鏡頭所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。然后對所設(shè)計的光學系統(tǒng)進行全面分析,并討論了其實現(xiàn)消色差和日夜共焦的方法。接著在對國內(nèi)外道路監(jiān)控鏡頭主流產(chǎn)品的技術(shù)指標進行分析的基礎(chǔ)上,應(yīng)用IR紅外技術(shù)、多層鍍膜技術(shù)以及低色散鏡片,通過Zemax的多重組態(tài)實現(xiàn)日夜共焦,完成了一款焦距為35mm,最大相對孔徑為1/1.2,像面尺寸達到1英寸,像質(zhì)達到800萬像素的智能交通監(jiān)控鏡頭,并通過精度分析和蒙特卡羅模擬,給出合理的公差范圍。接著根據(jù)光學系統(tǒng)的特點進行了機械結(jié)構(gòu)設(shè)計,分析了各部件的用途及該結(jié)構(gòu)的特點。最后利用OpTest7軟件對實際產(chǎn)品進行測試,包括MTF、畸變、色差等參數(shù),并給出了實拍效果圖,從測試結(jié)果及實拍效果可以看出該監(jiān)控鏡頭能夠滿足設(shè)計指標和使用要求。本文的創(chuàng)新點體現(xiàn)在：1、通過理論推導(dǎo)分析了光學系統(tǒng)的性能,并總結(jié)出消色差及實現(xiàn)日夜共焦的方法,成功設(shè)計了一款大靶面大孔徑日夜共焦的智能交通監(jiān)控鏡頭,其像面尺寸為1”、孔徑達到1.2、分辨率達到800萬像素,日夜離焦量為0.006mm,系統(tǒng)所用材料均為球面,且成本較低。2、利用專業(yè)測試儀器對實際產(chǎn)品進行測試,測試結(jié)果表明該鏡頭滿足實際應(yīng)用要求,可用于量產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】：道路監(jiān)控 光學系統(tǒng)設(shè)計 日夜共焦 消色差
【學位授予單位】：福建師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH74
【目錄】：

• 中文摘要2-3
• Abstract3-5
• 中文文摘5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 選題的背景和意義10-11
• 1.2 監(jiān)控鏡頭國內(nèi)外研究進展及發(fā)展概況11-12
• 1.2.1 國外研究發(fā)展概況11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究發(fā)展概況12
• 1.3 本論文研究的主要工作內(nèi)容及章節(jié)安排12-16
• 第二章 高清鏡頭設(shè)計和生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)16-20
• 2.1 引言16
• 2.2 技術(shù)的提升是品質(zhì)的保證16-19
• 2.2.1 IR紅外技術(shù)實現(xiàn)日夜監(jiān)控16-17
• 2.2.2 LD、ED鏡片材料有助色差校正17-18
• 2.2.3 多層鍍膜技術(shù)提高透光率18-19
• 2.2.4 非球面技術(shù)提升像質(zhì)19
• 2.3 鏡頭品質(zhì)與規(guī)模生產(chǎn)的平衡19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 大靶面大孔徑日夜共焦高清成像光學系統(tǒng)分析20-26
• 3.1 引言20
• 3.2 光學系統(tǒng)的特性分析20-21
• 3.3 光學系統(tǒng)的消色差研究21-24
• 3.3.1 消色差的基本理論21-23
• 3.3.2 消色差主要方法23-24
• 3.4 光學系統(tǒng)的日夜共焦實現(xiàn)24-25
• 3.5 本章小結(jié)25-26
• 第四章 大靶面大孔徑日夜共焦高清成像光學系統(tǒng)設(shè)計26-48
• 4.1 引言26
• 4.2 光學系統(tǒng)設(shè)計指標的確定26-29
• 4.3 光學系統(tǒng)的設(shè)計過程29-37
• 4.3.1 初始結(jié)構(gòu)的選取29-31
• 4.3.2 光學系統(tǒng)的優(yōu)化31-37
• 4.4 像質(zhì)評價37-43
• 4.5 公差分析43-45
• 4.6 本章小結(jié)45-48
• 第五章 鏡頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計及測試分析48-58
• 5.1 引言48
• 5.2 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計48-49
• 5.3 Optest7軟件測試49-54
• 5.3.1 調(diào)制傳遞函數(shù)測試50-52
• 5.3.2 畸變測試52
• 5.3.3 色差測試52-54
• 5.3.4 場曲測試54
• 5.4 鏡頭實拍效果圖54-55
• 5.5 本章小結(jié)55-58
• 第六章 結(jié)論和展望58-60
• 6.1 總結(jié)58
• 6.2 后期工作與展望58-60
• 參考文獻60-64
• 攻讀學位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果64-66
• 致謝66-68
• 個人簡歷68-72

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本文編號：655692