基于圖像的透鏡中心誤差測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、在各種光學(xué)系統(tǒng)中，光軸一致性是保證成像質(zhì)量的基本要求。而在透鏡的加工過程中，由于人為、工藝、機(jī)器、環(huán)境等因素的影響，會產(chǎn)生中心誤差，它的存在破壞了光學(xué)設(shè)計的共軸理論，因此透鏡的中心誤差是評價光學(xué)系統(tǒng)的重要指標(biāo)之一。有關(guān)透鏡中心誤差的測量儀器是檢測光學(xué)系統(tǒng)，特別是精密光學(xué)系統(tǒng)不可缺少的光學(xué)測量儀器，它在光學(xué)透鏡膠合、光學(xué)系統(tǒng)裝校和檢測中都起著重要作用。 傳統(tǒng)的光學(xué)測量儀器大多采用人眼讀數(shù)，勞動強(qiáng)度大、測量效率低，儀器的通用化和自動

2、化較差，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代應(yīng)用的要求。在理解光學(xué)測量儀器的基本原理和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究和設(shè)計透鏡中心誤差及焦距、截距等其他參數(shù)的自動化測量系統(tǒng)是本課題的主要任務(wù)。 本文結(jié)合現(xiàn)代傳感技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)，通過對透鏡各個光學(xué)參數(shù)特別是中心誤差測量方法的研究，提出了一種基于光線通過透鏡后所形成圖像的透鏡多參數(shù)自動檢測系統(tǒng)。闡述了透鏡中心誤差等參數(shù)測量及數(shù)據(jù)處理的原理和方法，用自準(zhǔn)直儀、夾持器件、面陣CCD攝像機(jī)、電腦等搭建了硬件系統(tǒng)，

3、設(shè)計了系統(tǒng)光路，對CCD輸出的視頻信號用MATLAB編寫了數(shù)字圖像處理和分析的軟件，給出了數(shù)字化的測量結(jié)果。 文中最后對各個功能的測量精度進(jìn)行了實(shí)驗評估，在現(xiàn)有的設(shè)備條件下得到偏心差測量的標(biāo)準(zhǔn)差為0.0038mm。指出了影響系統(tǒng)精度的誤差源，并提出了改進(jìn)系統(tǒng)、補(bǔ)償誤差的方法。 通過大量的實(shí)驗表明，文中設(shè)計的測量系統(tǒng)是正確可行的，不但可以極大的減少操作人員的勞動強(qiáng)度，提高測量效率，簡化儀器的結(jié)構(gòu)和體積，而且是一個有效的提高