復雜離軸光學畸變計算校正研究.pdf

1、光學畸變在許多應用中都會產生負面效應，一直以來都困擾著設計人員，因此尋找一種通用的畸變校正方法有著重要的意義。本文提出了一種基于幾何變換模型的計算光學畸變校正方法，旨在統(tǒng)一成像光學系統(tǒng)的畸變校正，無論是攝影式成像系統(tǒng)還是投影式成像系統(tǒng)都能適用。該方法強調畸變的本質僅僅為幾何失真，通過引入標準圖形的方式來獲取光學系統(tǒng)的真實畸變，利用提供的兩種基于幾何變換模型的算法，可以獲得攝影式成像系統(tǒng)的畸變校正圖像，也可以獲得投影式光學系統(tǒng)的預畸變圖像

2、。預畸變原理是源圖像經過預先的幾何失真來抵消投影系統(tǒng)固有的失真，從而達到校正目的。
　　與其他的方法不同，該方法的原理淺顯易懂，避免了復雜的數(shù)學計算，同時能夠保證校正精度。另外，尤其是當涉及到一些復雜精密系統(tǒng)時，它還能消除光學系統(tǒng)加工和裝配過程中引入的誤差。
　　用于座艙系統(tǒng)的平視顯示器和頭盔顯示器由于采用了復雜的離軸光學系統(tǒng)，使得顯示畫面出現(xiàn)嚴重的畸變從而影響飛行員的觀察和判斷，造成不必要損失。因此，本文的集合實際需求，將

3、對平視顯示器和頭盔顯示器的復雜光學畸變校正進行校正，詳細研究和討論了光學畸變計算校正的數(shù)學原理，設計方案和實施方案，最后為平視顯示器和頭盔顯示器研制了一套畸變測試和校正系統(tǒng)，并開發(fā)了配套的用戶軟件，實現(xiàn)了理想的校正效果。同時，為了證明基于幾何變換畸變校正方法的正確性，靈活性和通用性，還對不同應用中的成像系統(tǒng)實施了畸變校正實驗，實驗結果與理論預期符合，而且達到了亞像素的校正精度。
　　最后，補充討論了計算過程和校正結果中存在的一些問