隨著生活水平的提高,人們對自身安全越來越重視,安防監(jiān)控領域也隨之發(fā)展,監(jiān)控
鏡頭被廣泛用于大家的生產(chǎn)和生活當中。在安防項目里,廣角攝像機體現(xiàn)出了它強大的優(yōu)勢,能夠輕松實現(xiàn)同一時間監(jiān)控更大的區(qū)域。
KgkB)1s@n &I">{J< 同時,由于湖泊海洋研究者、水產(chǎn)養(yǎng)殖者對水域監(jiān)控的需求,水下鏡頭的研究也在不斷發(fā)展。與陸地鏡頭相比,水下監(jiān)控鏡頭面臨著
光線被水吸收、水下雜質(zhì)對光產(chǎn)生強烈散射等各類問題,這些都會影響鏡頭最終的
成像結(jié)果。
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現(xiàn)在的水下鏡頭以視場角小、總長大為主,而在此給出一個短
焦距水下廣角鏡頭的案例:
Fu=VY{U4 1. 波段:VIS
9bYHb'70 2. FNUM=2.33
UgBY
){< 3. 視場角:2w=92°
PyJblW 4. 焦距:f=12
kys-~&@+ 5. 總長:VL≤65
gA8u E |@4hz9~3 設計流程:
a\.?{/ "+OMo-<K7 初始宏文件聯(lián)系工作人員領取:后綴為DOCE
91'^--N >L3p qK
對應鏡頭文件:后綴為rle
ZXRN?b .6]cu{K( 將案例設計目標輸入DSEARCH中,synopsys可以自動搜索最匹配的十個初始結(jié)構(gòu),從中選取一個作為初始結(jié)構(gòu)進行后續(xù)
優(yōu)化。
.
*+7xL ry=[:\Z~ 查看初始結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)像質(zhì)較差,我們可以在優(yōu)化宏窗口中輸入AAA 4,插入四片非球面來進行改善。
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Wa<NId
O4+w2'.,
選擇默認的評價函數(shù),對其一階特性、F數(shù)等
參數(shù)進行優(yōu)化,同時控制邊緣厚度、中心厚度,進行
模擬退火以達到全局最小值,結(jié)果如下圖。
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一階特性基本達到要求后,對其像質(zhì)進行優(yōu)化。查看其三階像差,發(fā)現(xiàn)其畸變與像散較高,且MTF曲線較差。先對三階像差進行優(yōu)化,直到三階像差數(shù)值降到小數(shù)點后一位。
o`]FH_ G5@@m- Xrs~ove1V 像差優(yōu)化完成后,開始優(yōu)化MTF。選擇使用GSO指令對波相差進行優(yōu)化,并保留對F數(shù)及畸變的約束,并進行模擬退火。直到0視場和0.5視場的MTF曲線呈現(xiàn)出比較好的結(jié)果。
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此時,MTF曲線還有0視場的結(jié)果比較差,更改為評價函數(shù)10,使用GSHEAR,繼續(xù)進行優(yōu)化和模擬退火。
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當所有視場的MTF曲線都呈現(xiàn)良好結(jié)果時,在命令窗口輸入 MRG ,插入真實玻璃,選擇成都光明玻璃庫。
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最后結(jié)果圖如下:
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查看各項參數(shù),達到設計要求。
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至此,短焦距水下廣角鏡頭的初步設計完成。各位讀者可以自行嘗試本案例的搭建,也可以嘗試通過縮短總長,減少非球面數(shù)來設計更優(yōu)秀的鏡頭結(jié)構(gòu),感謝閱讀。
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