应用场光线传递方程, 从鱼眼镜头的孔径光阑处, 逆向追迹场光线传递方程, 确定任意视场角场光线的初始位置, 即光阑球差.正向追迹场光线计算鱼眼镜头系统物、像空间视场角之间的关系曲线; 用多项式拟合求出关系曲线的解析表达式.通过反演运算, 根据畸变图像复原物的图像分布, 达到消除鱼眼镜头成像系统畸变的目的.最后, 计算了一个160°鱼眼镜头光学系统的光阑球差和图像的畸变, 并应用本文方法复原物的图像分布.计算结果表明: 光阑球差的计算结果与真值的相对误差小于1%; 复原的物方图像径向高度相对误差小于0.25%, 说明本文计算鱼眼镜头像场像差的方法是可行的.
光学设计 超大视场 鱼眼镜头 场光线 光阑球差 畸变 Optical design Ultra-wide angle Fisheye lens Field ray Pupil spherical aberration Distortion 光子学报
2016, 45(11): 1122002
军械工程学院光学与电子工程系,石家庄,050003
提出鱼眼镜头光阑球差的级数表达式及其基于有限差分的近似计算方法,解决了通常的光阑倒追方法面临的难题;讨论孔径光阑与入瞳的特殊"共轭"关系,分析了光阑彗差和像差渐晕;运用Aitkin插值技术填补"溢出"光线在像面上的落点,以保证像质函数定义的一致性,维持自动优化持续进展,从而克服频繁的光线"溢出"造成的严重困难;提出充分利用像差渐晕改善像面照度均匀性的方法;论述标定轴外光束边界的逐次渐近过程和运用入瞳距离变量实现孔径光阑位置全域优化的技术.
热成像鱼眼镜头 光阑球差 像差渐晕 Aitkin插值 全域优化 IR thermal imaging fish-eye lens Stop spherical aberration Aberration vignetting Aitkin interpolation Global optimization
