降水是氣象觀測(cè)上主要研究的天氣現(xiàn)象之一,隨著地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化以及降水觀測(cè)儀器的快速發(fā)展,降水探測(cè)技術(shù)越來越成熟,其中,利用光學(xué)技術(shù)探測(cè)降水粒子的方法得到了不斷的應(yīng)用。本文基于光學(xué)成像基礎(chǔ),制定降水粒子測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,研究探測(cè)降水粒子的光學(xué)系統(tǒng)的各種特性參數(shù),結(jié)合像差及其校正方法,采用Dalsa公司的線陣CCD IL-P3（1024像素點(diǎn)）,利用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ZEMAX和Code V設(shè)計(jì)了用于測(cè)量降水粒子的光學(xué)系統(tǒng)透鏡,基于系統(tǒng)的使用環(huán)境,制定了除霧方案并進(jìn)行了驗(yàn)證,與OTT Parsivel的加熱方法作對(duì)比,優(yōu)點(diǎn)是功率減小,成本降低。具體工作內(nèi)容如下:1.理論研究光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本光學(xué)特性參數(shù),光闌對(duì)成像的作用以及各像差特點(diǎn)、校正方法、像差的表達(dá)形式。2.確認(rèn)傳感器及其技術(shù)參數(shù)指標(biāo),使用兩種方法確定透鏡初始結(jié)構(gòu),一種是用解析法,依照視場(chǎng)或孔徑等性能選擇相對(duì)合適的透鏡類型,結(jié)合基本像差參量與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系,尋找恰當(dāng)玻璃材質(zhì),求得透鏡初始結(jié)構(gòu)參數(shù),作光路計(jì)算;另一種是縮放法,利用Code V自帶的專利鏡頭搜索功能,找到跟需要設(shè)計(jì)的透鏡光學(xué)特性最相近的結(jié)構(gòu),按照比例進(jìn)行縮放獲得透... 

【文章來源】：成都信息工程大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 光學(xué)設(shè)計(jì)方法發(fā)展
    1.3 研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 章節(jié)安排
第二章 光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
    2.1 光學(xué)特性參數(shù)
        2.1.1 焦距、相對(duì)孔徑和視場(chǎng)角
        2.1.2 分辨率
        2.1.3 景深
    2.2 光闌
        2.2.1 孔徑光闌
        2.2.2 視場(chǎng)光闌
    2.3 像差理論
        2.3.1 光線光路計(jì)算
        2.3.2 光學(xué)系統(tǒng)像差
        2.3.3 像差綜述
第三章 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 設(shè)計(jì)原理與流程
    3.2 工具介紹
    3.3 光學(xué)特性參數(shù)要求
        3.3.1 傳感器選擇
        3.3.2 技術(shù)參數(shù)的確定
    3.4 外形尺寸及初始結(jié)構(gòu)計(jì)算
        3.4.1 解析法求初始結(jié)構(gòu)
        3.4.2 縮放法確定初始結(jié)構(gòu)
    3.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程
        3.5.1 解析法結(jié)構(gòu)優(yōu)化校正
        3.5.2 公差分析
        3.5.3 非序列轉(zhuǎn)換
        3.5.4 縮放法結(jié)構(gòu)優(yōu)化評(píng)價(jià)
    3.6 總結(jié)
第四章 除霧方案設(shè)計(jì)
    4.1 除霧方案制定
        4.1.1 判別起霧
        4.1.2 方案設(shè)計(jì)
    4.2 硬件軟件設(shè)計(jì)
        4.2.1 硬件設(shè)計(jì)
        4.2.2 軟件設(shè)計(jì)
    4.3 硬件軟件實(shí)現(xiàn)
    4.4 除霧實(shí)驗(yàn)
    4.5 總結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在讀期間科研成果簡(jiǎn)介
致謝



本文編號(hào)：3633915