北京空间机电研究所成像技术研究室, 北京 100094
采用多片探测器拼接是实现长线阵焦平面的通用方法。反射式光学拼接是焦平面常见的拼接方式之一。对于光学拼接,拼接反射镜几何参数设计不合理会导致定焦平面出现漏缝、杂光、遮挡光路等成像缺陷。反射镜参数计算是光学拼接焦平面设计的核心内容之一。详细介绍了光学拼接焦平面拼接反射镜的参数计算。根据几何光学建立光学拼接成像模型,分别对奇数片探测器和偶数片探测器的拼接反射镜的几何参数进行公式推导,主要包括拼接反射镜的位置、长度、宽度、角度等几何参数的数学表达式。最后将算法公式应用于工程实例,对像方远心和非远心两种典型的光学系统的拼接反射镜参数进行计算,并对两种光学系统拼接反射镜的特点进行了分析。
几何光学 焦平面 拼接反射镜 光学拼接 探测器 光学学报
2020, 40(13): 1308001
针对光学拼接焦平面的图像漏缝问题，本文提出了一种基于误差分析的CCD 拼接像元数计算方法。首先，基于相机成像原理建立了焦面光学拼接的模型。结合像方远心和非远心光路系统的特点，对导致漏缝的因素进行分析。对反射镜导致渐晕区的传函下降问题，给出了拼接像元数的计算公式?最后，将该方法应用于焦平面实例，结果表明，CCD 拼接不存在漏缝现象?
光学拼接 焦平面 重叠像元 图像漏缝 optical butting focal plane overlapping pixels imaging gap
目前，电荷耦合图像传感器的像面尺寸不足以满足现代空间光学系统的需求，本文采用反射式光学系统拼接的方法来扩大光学系统的视场.针对光学拼接带来的渐晕和使调制传递函数变小的问题，研究了一种带有6个反射面的反射镜光学拼接系统，分析了反射镜拼接系统渐晕的特点,提出采用子子像面间渐晕补偿法消除子像面交界处的渐晕，并对像面边缘的渐晕进行补偿.另外，通过合成点扩散函数法来改善光学拼接系统的调制传递函数，结果表明：合成图像的调制传递函数与子图像的调制传递函数相比，虽然截止频率没有提高，但在同一频率处的值有明显的提高.
光学设计 光学设备 光学拼接 CCD相机 反射式分光 渐晕补偿 调制传递函数补偿 Optical design Optical devices CCD cameras Optical butting Reflector-based butting Vignetting compensation Modulation Transfer Function compensation
