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空间多光谱CCD相机调焦精度分析 被引量:6
1
作者 吕世良 刘金国 贾平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期392-397,共6页
调焦精度是保证多光谱CCD相机成像质量的关键技术之一,针对星载对地观测多光谱CCD相机大视场角、宽地面覆盖的离轴三返光学系统结构特点,设计实现了一种高精度调焦系统。首先以CCD多光谱相机感应谱段中最短波长计算出相机调焦需求精度10... 调焦精度是保证多光谱CCD相机成像质量的关键技术之一,针对星载对地观测多光谱CCD相机大视场角、宽地面覆盖的离轴三返光学系统结构特点,设计实现了一种高精度调焦系统。首先以CCD多光谱相机感应谱段中最短波长计算出相机调焦需求精度10.00μm,根据多光谱CCD相机的光学系统特点,对比常用的传统航天相机的三种调焦方式,选择CCD焦平面调焦方式;然后提出采用以步进电机为动力源驱动高精度涡轮蜗杆副、齿轮副做旋转运动,通过超精密级滚珠丝杠将旋转运动转换为直线运动,并结合直线导轨约束运动形式,以14位绝对式编码器为位置检元件组成高精度调焦系统,经计算,调焦系统的理论灵敏度为0.12μm,该调焦系统具有结构简单紧凑、调焦灵敏度高的优点;最后通过实验测试,在±2.2 mm调焦行程内实际调焦精度3.62μm(3σ),调焦系统随相机经过力学环境实验、热真空环境实验后的复测调焦精度为3.64μm(3σ)。测试结果表明:所设计的调焦系统设计合理,结构可靠,调焦精度稳定性高,满足多光谱CCD相机成像清晰对调焦精度的要求。 展开更多
关键词 调焦精度 多光谱CCD相机 调焦系统 调焦机构
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显微图象系统调焦精度的确定与聚焦算法选择 被引量:8
2
作者 何小海 吴小强 吴光国 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期448-452,共5页
由显微镜光学系统H1和摄像机光学系统H2的级联传递函数H1·H2定出调焦精度,用同态滤波去除待聚焦图象中的噪声.使用边沿检测法、标准差法、最大熵法实现了对模糊图象快速准确的自动聚焦.
关键词 调焦精度 聚焦算法 显微图象系统 光学系统
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像移对长焦距高分辨率航空相机检调焦精度影响的分析 被引量:10
3
作者 孟繁浩 丁亚林 +4 位作者 王德江 修吉宏 许永森 马天翔 孙崇尚 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期65-72,共8页
应用图像法对长焦距高分辨率航空相机实时检调焦过程中,由于外界环境因素的影响使得系统产生像移,调焦精度降低。当前对于由相对运动引起的像移和调焦精度两者的之间关系没有通用性的理论和确切的研究。从理论上分析了高分辨率航空图像... 应用图像法对长焦距高分辨率航空相机实时检调焦过程中,由于外界环境因素的影响使得系统产生像移,调焦精度降低。当前对于由相对运动引起的像移和调焦精度两者的之间关系没有通用性的理论和确切的研究。从理论上分析了高分辨率航空图像线性像移和抖动像移的模型,给出了像移模型对评价函数的影响,得到像移与调焦曲线极大值呈负相关的关系。图像的像移量越大,调焦函数曲线的最大值下降越显著。利用二次函数拟合的方法获得离散评价函数点的拟合曲线,曲线最高点即对应调焦的最优对焦位置。搭建了动基座检调焦实验平台,实验结果表明当平台引起的图像像移量由1 pixel增加至5 pixel时,评价函数曲线的最大值由95.95%下降到87.64%。应用拟合曲线的方法得到的最佳对焦位置在系统半焦深范围之内,满足高分辨率航空相机调焦精度的要求,同时证明了像移理论分析的正确性。 展开更多
关键词 成像系统 航空相机 像移 调焦精度 曲线拟合
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三线阵立体测绘相机高精度调焦技术及实现 被引量:8
4
作者 李朝辉 王智 +1 位作者 乔克 张立平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期41-46,共6页
三线阵CCD立体测绘相机既要保证清晰成像,还要保证内方位元素测定精度要求。简要分析了立体测绘对调焦系统精度的要求,给出了导轨副调焦方案和凸轮驱动调焦方案,并设计了凸轮调焦机构以及控制单元。该系统结构紧凑,稳定可靠。通过实验表... 三线阵CCD立体测绘相机既要保证清晰成像,还要保证内方位元素测定精度要求。简要分析了立体测绘对调焦系统精度的要求,给出了导轨副调焦方案和凸轮驱动调焦方案,并设计了凸轮调焦机构以及控制单元。该系统结构紧凑,稳定可靠。通过实验表明,该调焦系统到位重复性精度小于±11μm,调焦运动引起的线阵CCD旋转误差小于5″,直线性误差小于8″,并且满足空间环境条件下立体测绘的使用要求。 展开更多
关键词 三线阵测绘相机 调焦系统 凸轮机构 调焦精度
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信噪比对航空相机调焦精度的影响 被引量:3
5
作者 孟繁浩 丁亚林 +1 位作者 王德江 修吉宏 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期115-121,共7页
图像法进行航空相机调焦过程中,图像噪声的影响会使得调焦精度降低.然而对于图像信噪比和调焦精度两者之间关系的研究主要是基于实验结果和主观判断,没有通用性的理论和确切的结论。从理论上分析并给出两者之间确切的关系表达式,并通过... 图像法进行航空相机调焦过程中,图像噪声的影响会使得调焦精度降低.然而对于图像信噪比和调焦精度两者之间关系的研究主要是基于实验结果和主观判断,没有通用性的理论和确切的结论。从理论上分析并给出两者之间确切的关系表达式,并通过实验验证了调焦精度和图像信噪比之间呈正相关的关系,图像的信噪比越高,调焦精度越高。以评价函数的方差值作为衡量调焦精度的标准,理论上计算了图像的信噪比对评价函数的期望和方差的影响,提出信噪比越高的图像中噪声越少,评价函数的方差值越小,调焦越准确。设计实验记录不同信噪比下,应用同样的调焦方法,得到的图像评价函数方差的变化规律,实验结果显示当图像的信噪比由27dB升高到39dB时,评价函数方差由0.262降低为0.0611,相当于调焦精度提高了约30%,证明了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 成像系统 调焦精度 信噪比 评价函数 方差值
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一种高精度高可靠性调焦机构设计 被引量:5
6
作者 薛乐堂 陈涛 +1 位作者 徐涛 姜润强 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2012年第2期9-11,共3页
为提高调焦机构的调焦精度和可靠性,设计了一种调焦机构,其主要由双步进电机、丝杠螺母、直线导轨、直线电位计和限位机构组成。文中具体给出了该机构的组成结构,分析并验证了机构的调焦精度,其中双步进电机驱动形式和新限位措施的采用... 为提高调焦机构的调焦精度和可靠性,设计了一种调焦机构,其主要由双步进电机、丝杠螺母、直线导轨、直线电位计和限位机构组成。文中具体给出了该机构的组成结构,分析并验证了机构的调焦精度,其中双步进电机驱动形式和新限位措施的采用提高了整个机构的可靠性。实验结果表明该机构的调焦精度优于0.01mm,且可靠性得到了很大提高。 展开更多
关键词 调焦机构 双步进电机 调焦精度 高可靠性
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离轴三反消像散多光谱相机调焦系统设计 被引量:13
7
作者 吕世良 刘金国 +1 位作者 贾平 徐东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2154-2160,共7页
空间环境的恶劣经常导致航天相机的成像平面偏离焦平面产生离焦,从而影响遥感成像质量。本文针对某航天离轴三反消像散多光谱相机设计了一种调焦系统对成像平面的离焦进行有效补偿。首先,分析了相机的离轴三反消像散光学系统和CCD焦平... 空间环境的恶劣经常导致航天相机的成像平面偏离焦平面产生离焦,从而影响遥感成像质量。本文针对某航天离轴三反消像散多光谱相机设计了一种调焦系统对成像平面的离焦进行有效补偿。首先,分析了相机的离轴三反消像散光学系统和CCD焦平面的特点,确定调焦方式并阐述调焦系统工作原理。然后,介绍了调焦系统构成以及调焦控制器环境适应性、步进电机力矩选择、调焦传动机构的设计参数和位置编码器,推导出了调焦精度与调焦机构参数及编码器分辨率的关系,分析了调焦系统所能达到的调焦精度。最后,通过调焦系统测试了调焦行程内CCD焦平面直线位置与编码器码值的对应曲线。对闭环控制方式测试数据的计算分析显示,闭环调焦精度在3σ情况下为±3.11μm,满足相机调焦控制精度±10μm的要求。 展开更多
关键词 离轴三反相机 多光谱相机 消像散 CCD焦平面 调焦系统 调焦精度 闭环控制
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新型航空相机自动调焦系统的设计 被引量:19
8
作者 许兆林 赵育良 张国栋 《电光与控制》 北大核心 2011年第4期77-80,共4页
根据航空摄影侦察高机动性的特点和调焦精度要求,提出了数据采集与计算的自动调焦方法。分析了航空摄影时大气压力、温度和摄影斜距的变化对航空相机离焦的影响,给出了计算相机离焦量的简易数学方程,介绍了新型航空相机自动调焦系统的... 根据航空摄影侦察高机动性的特点和调焦精度要求,提出了数据采集与计算的自动调焦方法。分析了航空摄影时大气压力、温度和摄影斜距的变化对航空相机离焦的影响,给出了计算相机离焦量的简易数学方程,介绍了新型航空相机自动调焦系统的设计原理和基本组成,完成了系统的硬件电路和软件流程设计。光学测试和实际应用证明:这种控制技术不仅实用可靠,而且调焦速度快、精度高,满足了航空摄影侦察的要求。 展开更多
关键词 航空相机 自动调焦 调焦精度 离焦 光学测试
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长焦面空间相机调焦机构分析与验证 被引量:6
9
作者 王忠善 何欣 +1 位作者 崔永鹏 付亮亮 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期1206-1209,共4页
为了补偿空间相机由于地面定标环境和在轨工作环境不同及发射时振动冲击引起的焦面离焦,保证空间相机在轨成像质量,设计了焦面调焦机构。首先,针对尺寸超长焦面,采用增设调焦内框来增加焦面基板刚度,通过蜗轮蜗杆传动驱动丝杠运动实现... 为了补偿空间相机由于地面定标环境和在轨工作环境不同及发射时振动冲击引起的焦面离焦,保证空间相机在轨成像质量,设计了焦面调焦机构。首先,针对尺寸超长焦面,采用增设调焦内框来增加焦面基板刚度,通过蜗轮蜗杆传动驱动丝杠运动实现机构自锁。其次,利用有限元分析软件patran/nastran建立了调焦机构的有限元模型,用mpc模拟导轨连接,对调焦机构进行模态分析。最后,对调焦机构进行了力学试验验证和精度测试。试验及测试结果表明:设计的调焦机构动态刚度高,一阶计算模态为228.7 Hz,而试验得到一阶模态为223.9 Hz,两者相差2%;调焦灵敏度达0.25μm,调焦精度达到6.3μm,焦面基板两端同步误差达到±4μm,满足航天相机对调焦机构高分辨率、高精度、高可靠性的要求。 展开更多
关键词 调焦机构 调焦灵敏度 模态分析 调焦精度
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离轴三反测绘相机调焦机构的设计 被引量:10
10
作者 邵明东 郭疆 孙继明 《中国光学》 EI CAS 2012年第4期373-379,共7页
针对测绘相机对相机成像质量和内方位元素稳定性的要求,在分析3种调焦方式特点的基础上,确定了符合离轴三反测绘相机需要的调焦方式。设计了滚珠丝杠驱动的直线导轨式调焦机构,计算得到调焦机构的灵敏度为0.2μm。对该调焦机构进行了精... 针对测绘相机对相机成像质量和内方位元素稳定性的要求,在分析3种调焦方式特点的基础上,确定了符合离轴三反测绘相机需要的调焦方式。设计了滚珠丝杠驱动的直线导轨式调焦机构,计算得到调焦机构的灵敏度为0.2μm。对该调焦机构进行了精度检测和试验验证,结果显示其指向精度<2″,定位精度<3μm。得到的结果表明:该空间调焦机构具有结构紧凑、刚度高、位移精度好等特点,能够满足离轴三反测绘相机的调焦要求。 展开更多
关键词 离轴三反测绘相机 调焦机构 调焦精度 光学设计
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星载红外探测器调焦机构设计与分析 被引量:9
11
作者 浦前帅 翟岩 +1 位作者 文大化 梅贵 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2015年第2期25-28,共4页
为了补偿星载红外探测器焦平面的偏移,根据红外探测器的使用环境以及光学设计要求,设计了一种直线调焦机构。设计过程中充分考虑了调焦机构的各项性能指标,选用的滚珠丝杠、直线导轨及轴承等零部件都属于超精密级,因此该机构具有整体尺... 为了补偿星载红外探测器焦平面的偏移,根据红外探测器的使用环境以及光学设计要求,设计了一种直线调焦机构。设计过程中充分考虑了调焦机构的各项性能指标,选用的滚珠丝杠、直线导轨及轴承等零部件都属于超精密级,因此该机构具有整体尺寸小、重量轻、刚度高、传动误差小的特点。模态分析结果显示其一阶基频为155Hz,对机构进行的误差分析及测试表明,该机构的调焦误差为0.003mm,满足使用要求。 展开更多
关键词 星载 红外探测器 调焦机构 模态分析 调焦精度
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一种航空画幅遥感相机调焦机构的设计 被引量:17
12
作者 张继超 丁亚林 张洪文 《光学仪器》 2007年第2期50-54,共5页
提出了一种用于解决某画幅相机离焦的调焦机构。通过几种调焦方案的对比,选择了一种适合于某型相机的调焦方案。采用调焦凸轮和直线导轨配合使用的方案,将凸轮的旋转运动转化成调焦镜的直线运动,实现了通过调整反射镜的位置来调整相机... 提出了一种用于解决某画幅相机离焦的调焦机构。通过几种调焦方案的对比,选择了一种适合于某型相机的调焦方案。采用调焦凸轮和直线导轨配合使用的方案,将凸轮的旋转运动转化成调焦镜的直线运动,实现了通过调整反射镜的位置来调整相机焦面和成像介质的相对位置,解决离焦问题。通过试验验证调焦镜在动态条件下的调焦精度,满足使用要求。 展开更多
关键词 调焦机构 调焦凸轮 直线导轨 调焦精度
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一种航天遥感器调焦机构试验研究 被引量:3
13
作者 高飞 张葆 刘大禹 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2008年第2期30-31,26,共3页
调焦机构是航天光学系统的重要组成部分,调焦机构的精度直接影响到光学系统的成像。为提高调焦机构的精度,简化其中间环节,设计了一种新型的调焦机构。针对航天光学系统对调焦机构的要求,对该调焦机构的试验进行了设计,针对控制精度、... 调焦机构是航天光学系统的重要组成部分,调焦机构的精度直接影响到光学系统的成像。为提高调焦机构的精度,简化其中间环节,设计了一种新型的调焦机构。针对航天光学系统对调焦机构的要求,对该调焦机构的试验进行了设计,针对控制精度、晃动和高低温进行了试验,并分析了影响调焦机构精度的主要因素。试验结果表明:该调焦机构可以满足使用要求,且具有响应快、定位精度高、传动效率高、适用范围广等优点。 展开更多
关键词 调焦机构 试验测试 调焦精度
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基于传感器调焦的设计与实现 被引量:1
14
作者 许兆林 王尚强 《军民两用技术与产品》 2007年第6期30-31,共2页
分析了温度、大气压力、摄影高度的变化对航空相机离焦的影响,提出了计算相机离焦量的数学方程,给出了基于温度、压力传感器信号和GPS高度数据通过移动CCD进行自动调焦的设计,试验结果表明,这种方法不仅可行,而且调焦精度高,非常适用于... 分析了温度、大气压力、摄影高度的变化对航空相机离焦的影响,提出了计算相机离焦量的数学方程,给出了基于温度、压力传感器信号和GPS高度数据通过移动CCD进行自动调焦的设计,试验结果表明,这种方法不仅可行,而且调焦精度高,非常适用于航空相机系统。 展开更多
关键词 传感器 自动调焦 离焦 调焦精度
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像移残差对图像技术调焦的影响
15
作者 李明珠 张玉叶 +1 位作者 徐国锋 王颖颖 《中国设备工程》 2017年第7期135-137,共3页
像移残差是影响航空相机图像质量的重要因素,应用图像法对航空相机实时检调焦过程中,由于像移残差的存在,调焦精度降低。当前关于像移残差和调焦精度两者的之间关系没有通用性的理论性研究。从理论上分析了航空图像线性像移残差模型,给... 像移残差是影响航空相机图像质量的重要因素,应用图像法对航空相机实时检调焦过程中,由于像移残差的存在,调焦精度降低。当前关于像移残差和调焦精度两者的之间关系没有通用性的理论性研究。从理论上分析了航空图像线性像移残差模型,给出了像移残差模型对评价函数的影响,得到像移残差与调焦曲线极大值呈负相关的关系。图像的像移残差量越大,调焦函数曲线的最大值下降越显著。 展开更多
关键词 像移残差 图像技术 调焦精度
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基于舰船打靶目标中检焦值模型的设计与分析
16
作者 朱晋 尹福成 《舰船电子工程》 2018年第6期97-99,103,共4页
随着数字图像处理技术的发展,望远镜跟踪系统已发展成为数字成像系统,基于数字图像处理的自动调焦法也被引用到跟踪望远镜系统。常规方法是通过采集图像的质量来判断目标物体所成的像是否在要求的像平面上,从而驱动镜头或反射镜对离焦... 随着数字图像处理技术的发展,望远镜跟踪系统已发展成为数字成像系统,基于数字图像处理的自动调焦法也被引用到跟踪望远镜系统。常规方法是通过采集图像的质量来判断目标物体所成的像是否在要求的像平面上,从而驱动镜头或反射镜对离焦量进行补偿。它是一种被动式调焦方法,具有不依赖测距信息等优点,能够同时对距离变化以及温度的变化所造成的离焦进行补偿。为了提高系统的调焦精度,论文将图像调焦与距离调焦相结合,从而使跟踪望远镜系统的成像更为清晰。 展开更多
关键词 舰船打靶 检焦值模型 图像调焦 距离调焦 调焦精度
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高清镜头“精确对焦辅助系统”
17
《现代电视技术》 2004年第S1期50-51,共2页
1.项目构成情况综合介绍: “PRECISION FOCUS ASSIST SYSTEM”简称“PF”(精确对焦辅助系统)是FUJINON(富士写真光机株式会社)与NHK(日本放送协会)共同研制并由FUJINON生产的一种用于高清广播镜头上的自动对焦系统。 日本和美国的高清... 1.项目构成情况综合介绍: “PRECISION FOCUS ASSIST SYSTEM”简称“PF”(精确对焦辅助系统)是FUJINON(富士写真光机株式会社)与NHK(日本放送协会)共同研制并由FUJINON生产的一种用于高清广播镜头上的自动对焦系统。 日本和美国的高清摄制和广播发展得比较快。 展开更多
关键词 辅助系统 高清 镜头 寻像器 调焦精度 摄像师 自动对焦系统
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Measurement Error of Refractive Index for Spectacle Lens
18
作者 叶佳意 蒋伟忠 唐玲玲 《Journal of Donghua University(English Edition)》 EI CAS 2017年第4期613-616,共4页
As an important optical constant of optical properties for spectacle lens,the refractive index measurement is studied using V prism refractometer. In the experiment,according to various factors inducing measurement er... As an important optical constant of optical properties for spectacle lens,the refractive index measurement is studied using V prism refractometer. In the experiment,according to various factors inducing measurement error,the experimental results are analyzed,which include right angle deviation,contact liquid,curvature,and focusing accuracy. The study results show that focusing accuracy is the most important factor of influence for measurement,consists of contact liquid wettability,sample shape,and effective width of light transmission. In addition,the refractive index measurement is less affected by angle deviation of sample and the refractive index deviation of contact liquid. On the basis of the experimental data analysis,it is possible to relax the deviation of right angle of the sample to 1' or 2'. 展开更多
关键词 spectacles lens refractive index measurement error V prism refractometer
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轻型双波段航空相机调焦机构的设计 被引量:4
19
作者 张洪伟 徐钰蕾 +2 位作者 李全超 谭淞年 王中石 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第8期246-252,共7页
轻型双波段航空相机工作时所处的环境条件比较复杂,由于环境的变化,航空相机的焦平面会发生不同程度的偏移,为了保证其成像质量,需要对变化的焦平面加以校正,因此设计了一套调焦机构。该调焦机构选用的是蜗轮蜗杆副以及调焦偏心凸轮的... 轻型双波段航空相机工作时所处的环境条件比较复杂,由于环境的变化,航空相机的焦平面会发生不同程度的偏移,为了保证其成像质量,需要对变化的焦平面加以校正,因此设计了一套调焦机构。该调焦机构选用的是蜗轮蜗杆副以及调焦偏心凸轮的传动方式,调焦偏心凸轮转动带动调焦镜组沿光轴方向平动,从而解决了航空相机的离焦问题。该调焦机构优化后的外形尺寸为96mm×65mm×62mm。对该调焦机构在其有效的工作区间内进行了精度分析,并且对其进行了传动精度实验和晃动精度实验。实验结果表明该调焦机构的传动精度为3.5μm,最大晃动误差在±3″以内,满足结构空间尺寸和调焦精度的设计要求。 展开更多
关键词 光学器件 航空相机 调焦机构 蜗轮蜗杆 偏心凸轮 调焦精度
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一体解决微距摄影问题的实验研究
20
作者 常武 《政法学刊》 2004年第6期73-74,共2页
研究思路:对震动变抑震为同震,对配光变光动为物动,对调焦变像距调焦为物距精调。解决方案:近摄避震器。技术特 色:零振差消震,自适应配光,系统互操作。
关键词 微距摄影 机振 配光 调焦精度
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