基于圖像的透鏡中心誤差測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、在各種光學(xué)系統(tǒng)中，光軸一致性是保證成像質(zhì)量的基本要求。而在透鏡的加工過(guò)程中，由于人為、工藝、機(jī)器、環(huán)境等因素的影響，會(huì)產(chǎn)生中心誤差，它的存在破壞了光學(xué)設(shè)計(jì)的共軸理論，因此透鏡的中心誤差是評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的重要指標(biāo)之一。有關(guān)透鏡中心誤差的測(cè)量?jī)x器是檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)，特別是精密光學(xué)系統(tǒng)不可缺少的光學(xué)測(cè)量?jī)x器，它在光學(xué)透鏡膠合、光學(xué)系統(tǒng)裝校和檢測(cè)中都起著重要作用。 傳統(tǒng)的光學(xué)測(cè)量?jī)x器大多采用人眼讀數(shù)，勞動(dòng)強(qiáng)度大、測(cè)量效率低，儀器的通用化和自動(dòng)

2、化較差，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代應(yīng)用的要求。在理解光學(xué)測(cè)量?jī)x器的基本原理和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究和設(shè)計(jì)透鏡中心誤差及焦距、截距等其他參數(shù)的自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)是本課題的主要任務(wù)。 本文結(jié)合現(xiàn)代傳感技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)，通過(guò)對(duì)透鏡各個(gè)光學(xué)參數(shù)特別是中心誤差測(cè)量方法的研究，提出了一種基于光線通過(guò)透鏡后所形成圖像的透鏡多參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。闡述了透鏡中心誤差等參數(shù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理的原理和方法，用自準(zhǔn)直儀、夾持器件、面陣CCD攝像機(jī)、電腦等搭建了硬件系統(tǒng)，

3、設(shè)計(jì)了系統(tǒng)光路，對(duì)CCD輸出的視頻信號(hào)用MATLAB編寫(xiě)了數(shù)字圖像處理和分析的軟件，給出了數(shù)字化的測(cè)量結(jié)果。 文中最后對(duì)各個(gè)功能的測(cè)量精度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)評(píng)估，在現(xiàn)有的設(shè)備條件下得到偏心差測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差為0.0038mm。指出了影響系統(tǒng)精度的誤差源，并提出了改進(jìn)系統(tǒng)、補(bǔ)償誤差的方法。 通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)表明，文中設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)是正確可行的，不但可以極大的減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高測(cè)量效率，簡(jiǎn)化儀器的結(jié)構(gòu)和體積，而且是一個(gè)有效的提高