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数字航空相机高性能物镜研究
蓝公仆
Subtype博士
Thesis Advisor马文礼
2011-05
Degree Grantor中国科学院研究生院
Place of Conferral北京
Degree Discipline光学工程
Keyword航空相机 光学设计 渐晕推导 主动式温度补偿 有限元分析
Abstract航空相机作为一种重要的获取地面信息的手段,用光学拍照的形式给人以直
观、清晰的图像信息,在航空摄影中起着举足轻重的作用,被世界各国广泛用于
资源普查、地形测绘、目标侦察等众多领域。
本文主要涉及两种不同类型的数字航空相机物镜的研究:一种是拼接式大面
阵数字航测相机物镜,具备大像面、大视场、高分辨力、低畸变特性。一种是主
动调焦式中长焦航空相机物镜,具有较长的焦距、较小的光学视场、极高的分辨
力、对畸变要求不高;具有调焦机构,对由温度、压强、航高变化引起的像面离
焦进行补偿。
论文分别围绕这两种不同类型的航空相机进行展开。针对其各自的使用范围、
设计要求、技术指标,对这两种不同类型的航空相机物镜进行光学设计,解决各
自的设计的重点和难点、给出光学设计的结果;针对设计结果对各自不同的侧重
点进行评价。
关于拼接式大面阵数字航测相机的内容:
(1)论文第2 章主要讨论了目前市场上面阵数字航测相机的不足,并指出为
克服这些不足,论文设计的拼接式大面阵数字航测相机所采取的技术方案;
(2)针对第2 章的设计方案,论文第3 章对拼接式大面阵数字航测相机的宽
角、中角、常角全色相机物镜及多光谱相机物镜进行了光学设计。受篇幅限制,
第3 章主要讨论了设计的重点和难点——宽角(95°)全色相机物镜的设计:初始
结构的选型、设计的难点分析、相应的解决方案、像质评价、公差分析;
(3)针对第2 章的设计方案,论文第4 章主要探讨了反射式四棱锥分光引起
的渐晕分布,通过建立等效模型,推导出渐晕分布公式,并绘制出选用宽角全色
相机物镜时四棱锥引起的渐晕分布三维图。
关于主动调焦式中长焦航空相机的内容:
(1)论文第5 章讨论了航高、温度、压强的变化对航空相机的影响,采用主
动式温度补偿技术设计航空相机,指出了光学设计的关键技术:主动调焦能力和
调焦后环境适应能力;指出为保证这两种能力,在进行光学设计时,应特别注意
玻璃线材料线膨胀系数的选择和 “小像差互补”;列出了相机的设计结果、像质评
价以及公差分析。
(2)论文第6 章针对第5 章光学设计结果,在稳态环境下对中长焦航空相机
的距离、温度、压强进行调焦分析;
(3)论文第7 章针对第5 章光学设计结果,在温度梯度情况下对相机进行了:
①温度梯度对成像质量影响计算;②温度梯度对成像质量影响的仿真。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/556
Collection光电技术研究所博硕士论文
Recommended Citation
GB/T 7714
蓝公仆. 数字航空相机高性能物镜研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2011.
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