可变焦距的非球面复眼优化及定位技术

作     者：李伦 郝永平 刁晓蕾 刘凤丽 LI Lun;HAO Yong-ping;DIAO Xiao-lei;LIU Feng-li

作者机构：沈阳理工大学装备工程学院沈阳110159 沈阳理工大学机械工程学院沈阳110159 

基　　金：国家高技术研究发展计划(No.2015AA042701) 总装基金项目(No.9140A05020115QT28057)资助 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2018年第47卷第10期

页      码：210-220页

摘      要：提出一种新型可变焦非球面人工复眼结构,该结构将曲面复眼划分为三个扇形区域,不同区域内的微透镜焦距不同,使得人工复眼能够在一定范围内实现焦距调节.通过计算及仿真分析,对各级微透镜结构进行非球面优化,优化后各级微透镜的球差值为优化前的1/1000,提高了曲面复眼的边缘成像质量.采用模压成型工艺制备得到子眼个数为61,基底直径为8.66mm的变焦距非球面人工复眼样品,并标定各子眼的相互位置,建立多个子眼同时识别目标的定位数学模型.搭建了人工复眼成像性能测试及目标定位测试平台进行实验验证,实验表明人工复眼相机能够捕获清晰的圆形和十字型光斑图像,各扇形区域内采集的图像尺寸不同,能够实现一定范围内变焦成像.通过多个微透镜捕捉目标,利用入射角度与像点重心之间的关系解出目标点坐标,实验结果的定位误差值在10%以内.

主 题 词：光学设计与制备 仿生复眼 变焦距 非球面 视觉模型 机器视觉 目标定位 

学科分类：071011[071011] 0710[理学-生物科学类] 070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/gzxb20184710.1022001

馆 藏 号：203390003...