紅外全景光學系統(tǒng)設計.pdf

1、伴隨著紅外技術和全景成像技術的不斷發(fā)展，研究紅外全景光學系統(tǒng)以代替單視場視覺系統(tǒng)已經(jīng)成為各國競相研究的熱點。相比于單視場視覺系統(tǒng)，紅外全景系統(tǒng)具有不可比擬的優(yōu)勢：它克服了連續(xù)捕獲新目標出現(xiàn)的觀瞄低效、實時性差、更新速度慢等缺點，提高了目標的感知能力和搜索跟蹤的速率，確保探測目標的準確度；并且探測靈敏度高，能識別夜間或惡劣環(huán)境條件下的各種偽裝和多層次、多角度目標的威脅。
　　 本文在總結和歸納國內(nèi)外紅外全景成像方法和發(fā)展趨勢的基礎

2、之上，選擇了多鏡頭全景成像法，設計了大視場、大相對孔徑的紅外物鏡。并采用視場交互式部署方式，設計出一個方位360°和頂視90°視場的五通道中波紅外全景光學系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用一個探測器代替多個探測器接收方位和頂視的紅外信息。從設計結果的各類像差曲線、點列圖和傳函中分析出，系統(tǒng)在整個視場范圍內(nèi)成像質(zhì)量良好，傳函在171p/mm時接近衍射極限。通過分析紅外系統(tǒng)現(xiàn)有的幾種溫度補償方法，采用光學被動式消熱差，利用不同材料相互匹配和合理分配光焦度對紅

3、外系統(tǒng)在-40℃～60℃溫度范圍內(nèi)進行消熱差設計。設計結果表明，在給定溫度范圍內(nèi)成像質(zhì)量滿足設計要求，同時像面穩(wěn)定。
　　 采用離焦方式對系統(tǒng)進行了誤差分析和公差分配，利用ZEMAX軟件的靈敏度分析功能，計算出一套滿足加工工藝要求比較低的系統(tǒng)公差，為紅外全景系統(tǒng)的加工及裝調(diào)提供依據(jù)。為了滿足工程應用，基于該系統(tǒng)存在的像移問題，設計了簡易的像移補償裝置。
　　 針對紅外全景系統(tǒng)成像方式，對全景拼接中的關鍵技術一圖像配準進行