復(fù)雜離軸光學(xué)畸變計(jì)算校正研究.pdf

1、光學(xué)畸變?cè)谠S多應(yīng)用中都會(huì)產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)，一直以來(lái)都困擾著設(shè)計(jì)人員，因此尋找一種通用的畸變校正方法有著重要的意義。本文提出了一種基于幾何變換模型的計(jì)算光學(xué)畸變校正方法，旨在統(tǒng)一成像光學(xué)系統(tǒng)的畸變校正，無(wú)論是攝影式成像系統(tǒng)還是投影式成像系統(tǒng)都能適用。該方法強(qiáng)調(diào)畸變的本質(zhì)僅僅為幾何失真，通過(guò)引入標(biāo)準(zhǔn)圖形的方式來(lái)獲取光學(xué)系統(tǒng)的真實(shí)畸變，利用提供的兩種基于幾何變換模型的算法，可以獲得攝影式成像系統(tǒng)的畸變校正圖像，也可以獲得投影式光學(xué)系統(tǒng)的預(yù)畸變圖像

2、。預(yù)畸變?cè)硎窃磮D像經(jīng)過(guò)預(yù)先的幾何失真來(lái)抵消投影系統(tǒng)固有的失真，從而達(dá)到校正目的。
　　與其他的方法不同，該方法的原理淺顯易懂，避免了復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，同時(shí)能夠保證校正精度。另外，尤其是當(dāng)涉及到一些復(fù)雜精密系統(tǒng)時(shí)，它還能消除光學(xué)系統(tǒng)加工和裝配過(guò)程中引入的誤差。
　　用于座艙系統(tǒng)的平視顯示器和頭盔顯示器由于采用了復(fù)雜的離軸光學(xué)系統(tǒng)，使得顯示畫(huà)面出現(xiàn)嚴(yán)重的畸變從而影響飛行員的觀察和判斷，造成不必要損失。因此，本文的集合實(shí)際需求，將

3、對(duì)平視顯示器和頭盔顯示器的復(fù)雜光學(xué)畸變校正進(jìn)行校正，詳細(xì)研究和討論了光學(xué)畸變計(jì)算校正的數(shù)學(xué)原理，設(shè)計(jì)方案和實(shí)施方案，最后為平視顯示器和頭盔顯示器研制了一套畸變測(cè)試和校正系統(tǒng)，并開(kāi)發(fā)了配套的用戶(hù)軟件，實(shí)現(xiàn)了理想的校正效果。同時(shí)，為了證明基于幾何變換畸變校正方法的正確性，靈活性和通用性，還對(duì)不同應(yīng)用中的成像系統(tǒng)實(shí)施了畸變校正實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)期符合，而且達(dá)到了亞像素的校正精度。
　　最后，補(bǔ)充討論了計(jì)算過(guò)程和校正結(jié)果中存在的一些問(wèn)