1 中国科学院上海光学精密机械研究所 王之江激光创新中心，上海 201800
2 中国科学院大学 材料科学与光电技术学院，北京 100049
3 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
针对同时兼顾大范围搜索和精确识别目标的迫切需求，研制了一种大变倍比红外变焦成像系统，设计两片独立运动的变倍镜及一片补偿镜，通过两个变倍镜级联的方式获得大变倍比。结合系统运动镜片多及变焦曲线复杂的特点，采用直线运动机构实现镜片变焦运动，使用集成编码器及螺纹丝杆的直线电机作为驱动。通过有限元仿真开展了系统力学分析，所设计镜片最大位移为3.04×10-3 mm。成像系统适用于中波红外制冷式640×512焦平面阵列探测器，变倍比达到55倍。实验室成像及外场实景成像的结果表明，系统在焦距由6 mm至330 mm连续变化的过程中成像清晰、像质良好，验证了系统的连续变焦成像性能，该设计合理可靠。研究成果在搜索、跟踪、侦察、监视等方面有广阔的应用前景。
红外变焦成像系统 大变倍比 直线运动机构 直线电机 infrared zoom imaging system large zoom ratio linear motion mechanism linear motor
北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
针对目前双目成像测距系统由于基线距离、成像焦距等硬件限制,难以进一步提高测距精度的问题,提出一种基于双目变焦的超分辨成像测距方法。通过变焦系统进行变焦超分辨率重建,在系统其余硬件条件不变的情况下提高系统的成像分辨率,进而提高双目系统的测距能力,减小双目系统的测距相对误差。实验结果表明:在相同的距离下,双目变焦测距系统具有更小测距相对误差;在相同的测距相对误差下,双目变焦测距系统具有更大的测距范围。通过同步变焦的双目立体视觉系统可提高三维场景的成像分辨率和测距分辨率,为实现小型远距离双目测距系统提供了一种新的有效思路。
成像系统 双目视觉 变焦成像 超分辨率 测距 光学学报
2020, 40(14): 1411004
1 安徽建筑大学机械与电气工程学院, 安徽 合肥 230601
2 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
系统地总结了基于超短景深显微成像技术的超大景深立体显微与三维测量方法,研究了变焦显微三维测量方法中的典型聚焦评价函数、焦点搜索方法、图像序列融合与三维重构方法的性能,并进行了实验验证。研究结果对实施变焦三维成像与测量技术具有参考价值。
测量 超景深 变焦成像 三维测量 聚焦评价函数 激光与光电子学进展
2019, 56(7): 071202
上海理工大学光学与电子信息工程学院, 上海 200093
介绍了相位型全息聚合物分散液晶(PDLC)材料全息透镜,在电场作用下液晶微滴折射率逐渐与聚合物折射率匹配,实现透镜电控变焦。研究了微米尺寸和纳米尺寸液晶微滴聚合物分散液晶材料配方特性和微观结构。采用优化纳米尺寸材料配方制作5～6μm聚合物分散液晶盒,采用离轴式平面波和球面波干涉全息写入光路,成功制作电控变焦聚合物分散液晶全息透镜样品。该透镜样品焦距为20 mm,能够正一级衍射放大成像。实现“0”,“1”变焦的驱动电压阈值为60 V。并进一步提出了基于聚合物分散液晶电控变焦元件集成叠加技术实现电控变焦光学成像系统的技术思路。
全息 电控变焦透镜 聚合物分散液晶 变焦成像系统
