仿人眼變焦透鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、機(jī)器視覺(jué)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于先進(jìn)制造系統(tǒng)、智能監(jiān)控、航天軍工、機(jī)器人系統(tǒng)等領(lǐng)域，但大多數(shù)視覺(jué)系統(tǒng)與真實(shí)人眼功能差距較大，還只具備基本的視覺(jué)功能，很難實(shí)現(xiàn)人眼強(qiáng)大的視覺(jué)功能特性。因此深入分析人眼生理結(jié)構(gòu)功能等特性，模擬人眼變焦功能特性，將使機(jī)器視覺(jué)更接近人眼視覺(jué)功能。此外，模擬人眼變焦特性，研制出一種能替代真實(shí)人眼的視覺(jué)假體，將具有突出的醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值。本文針對(duì)人眼視覺(jué)變焦特性研究，模擬人眼擠壓晶狀體，研制出一種小型的變焦透鏡，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器擠壓使其

2、曲率發(fā)生改變從而控制焦距大小變化，并進(jìn)行了建模仿真與實(shí)驗(yàn)分析研究。具體研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　第一章，介紹了本課題相關(guān)研究背景、目的與意義，針對(duì)國(guó)內(nèi)外視覺(jué)假體、仿生機(jī)器視覺(jué)以及變焦透鏡的研究?jī)?nèi)容和現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述。最后，給出了本文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　第二章，詳細(xì)介紹了仿人眼裝置總體方案設(shè)計(jì)。通過(guò)介紹人類視覺(jué)系統(tǒng)的變焦機(jī)理，對(duì)仿生眼系統(tǒng)進(jìn)行整體建模，提出了系統(tǒng)研制目標(biāo)。最后，對(duì)仿人眼裝置進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)與選擇，完成了

3、裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　第三章，介紹了人眼光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)，根據(jù)幾何光學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，對(duì)變焦透鏡進(jìn)行了焦距計(jì)算設(shè)計(jì)與分析，獲得了鏡頭理論焦距變化范圍。基于焦距大小，對(duì)仿人眼裝置光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與總體布局。
　　第四章，扼要的闡述了變焦裝置工作原理，通過(guò)介紹非線性彈性力學(xué)理論基礎(chǔ)，對(duì)超彈體橡膠材料的本構(gòu)關(guān)系有了深入理解，在有限元軟件Ansys中建立仿真分析模型，獲得了變焦系統(tǒng)特性仿真分析結(jié)果。
　　第五章，詳細(xì)