光學(xué)聯(lián)合設(shè)計(jì)中的數(shù)字校正技術(shù)研究.pdf

1、隨著電子技術(shù)和材料工藝的飛速發(fā)展，數(shù)字成像系統(tǒng)已經(jīng)成為主流成像技術(shù)。傳統(tǒng)的成像系統(tǒng)是由光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器系統(tǒng)獨(dú)立組成。成像原理是目標(biāo)通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)在CCD或COMS探測(cè)器上形成數(shù)字圖像，再針對(duì)應(yīng)用需求利用圖像處理算法對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行或多或少的修正。圖像處理對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)字成像系統(tǒng)來(lái)說(shuō)并非是必要的組成部分。這樣就一定意義上失去了所謂“數(shù)字”成像的特點(diǎn)，并沒有完全的挖掘出數(shù)字成像的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。
　　傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法使光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣成為決定成像質(zhì)

2、量的唯一環(huán)節(jié)，導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。為了“完美”校正像差，透射式相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)通常需要多片透鏡構(gòu)成。反射式相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的非球面反射鏡加工、檢測(cè)困難。使得成像系統(tǒng)體積大、研發(fā)周期長(zhǎng)、成本高。另外，盡管可以通過(guò)銳化提高對(duì)比度和通過(guò)平滑提高信噪比等數(shù)字處理方式來(lái)提高圖像的清晰度，但是提高信噪比和提高對(duì)比度相互制約、難以兼顧，圖像平滑使鄰域內(nèi)像素灰度值相加取平均必然降低對(duì)比度，圖像銳化引入卷積算法必然會(huì)使噪聲放大或引入新的噪聲。并且光學(xué)設(shè)

3、計(jì)和數(shù)字處理設(shè)計(jì)相互獨(dú)立，不成體系。
　　因此，需要對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)，使光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和數(shù)字信號(hào)處理有機(jī)結(jié)合，為簡(jiǎn)化數(shù)字成像系統(tǒng)提供一種解決途徑。
　　光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和數(shù)字增強(qiáng)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用提供了聯(lián)合設(shè)計(jì)的理念，并且通過(guò)對(duì)其中數(shù)字增強(qiáng)技術(shù)的研究提出了簡(jiǎn)單光學(xué)系統(tǒng)的概念。
　　聯(lián)合設(shè)計(jì)方法打通了傳統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)和數(shù)字增強(qiáng)技術(shù)之間的通道，提供了一種閉環(huán)的設(shè)計(jì)理念，對(duì)比現(xiàn)有的光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)更具有針對(duì)性。
　　簡(jiǎn)單光學(xué)系統(tǒng)提