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题名机器视觉检测的低畸变物方远心光学系统设计
被引量：2
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作者
孙丽婷
张继艳
黄章超
秦腾
林炘辉
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机构
厦门理工学院光电与通信工程学院
福建盈方光电科技有限公司
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出处
《厦门理工学院学报》
2023年第1期33-39,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(61704142)
厦门理工学院校企合作项目(ZK-HX201216,ZK-HX22067)
厦门理工学院科研攀登计划项目(XPDKT19005)。
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文摘
为了提高机器视觉检测的测量精度和测量效率,有效解决动态测量中调焦不准所导致的测量误差问题,以高斯光学和远心光路设计理论为基础,设计出一款物方远心物镜。该物镜焦距为135 mm、物方线视场为45.18 mm、相对孔径为1:8、物方数值孔径为0.011、放大倍率为-0.177、工作距离为102.41 mm、系统总长为145.09 mm。采用光学理论推导以及前后组组合的设计思路,得到系统的初始结构,再进行像差优化。系统优化后的结果显示:系统的调制传递函数(modulation transfer function,MTF)在Nyquist频率70 lp·mm^(-1)处优于0.4,成像畸变低于0.04%,物方远心度低于0.05°。表明该系统结构紧凑,测量精度高,畸变低,成像质量良好,易于装配实现,并且能很好地应用于机器视觉检测领域。
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关键词
光学系统设计
物方远心
低畸变
机器视觉检测
远心度
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Keywords
optical system design
object telecentric
low distortion
machine vision inspection
telecentric degree
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
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题名用于精密检测的大孔径双远心光学系统设计
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作者
孙丽婷
张继艳
秦腾
林正煜
曹天皓
林炘辉
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机构
厦门理工学院光电与通信工程学院
福建盈方光电科技有限公司
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出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1123-1129,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(No.61704142)
厦门市科技计划项目产学研项目(No.2023CXY0402)资助。
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文摘
为了满足光通信玻璃管内径检测对机器视觉提出的高精度要求,以及解决照明不均匀对检测精度的影响,本文在四组元结构设计理论基础上,通过像差平衡和优化设计,设计了一种具有同轴照明的大孔径高分辨率双远心光学系统。该系统由球面透镜及分光棱镜组成,放大倍率为6×,F数为8,物方数值孔径为0.3759,适配于6500万像素的大面阵工业相机。设计结果表明,系统的成像质量接近衍射极限,光学调制传递函数在奈奎斯特频率156 lp/mm处大于0.1,最大畸变小于0.1%,物像方远心度均小于0.1°,系统分辨率高达1μm。
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关键词
机器视觉
精密检测
同轴照明
大孔径
双远心
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Keywords
machine vision
precision detection
coaxial illumination
large aperture
double-sided telecentric
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分类号
TN206
[电子电信—物理电子学]
TH74
[机械工程—光学工程]
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