[發明專利]一種基于高斯徑向基函數曲面的成像系統設計方法

有效

• 申請號: 202110365947.2
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113126289B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 楊通;倪俊豪;程德文;王涌天
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G06K9/62;G06V10/764
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 代麗

1.一種基于高斯徑向基函數曲面的成像系統設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，設計或直接采用現有的與目標成像系統結構接近或類似的成像系統，作為初始結構；

步驟2，對步驟1獲得的成像系統進行預處理，使其滿足一部分目標成像系統的設計指標；

步驟3，將預處理后的成像系統的曲面類型轉換成高斯徑向基函數曲面，高斯徑向基函數的行數、列數、高斯間距以及標準差根據經驗確定，得到新的成像系統；

步驟4，對當前成像系統進行成像質量評價，并基于成像質量進行成像系統參數優化；

步驟5，對步驟4優化后的成像系統，判斷其視場角是否達到要求，若達到要求，則完成成像系統設計，當前成像系統即為所求；若未達到要求，則在高斯徑向基函數曲面邊緣增加高斯徑向基函數，并進行高斯延拓判據I判斷，即判斷曲面是否滿足|l_fg-l_mr|A，若不滿足，則繼續在曲面邊緣增加高斯徑向基函數，直到滿足高斯延拓判據I，然后返回步驟4；其中，l_fg為當前最遠高斯徑向基函數與子午線或弧矢線之間的距離，l_mr為邊緣視場的邊緣光線沿著視場擴展方向在XOY面上的投影坐標和中心視場主光線沿著視場擴展方向在XOY面上的投影坐標之差的絕對值，A為設定的閾值。

2.如權利要求1所述的基于高斯徑向基函數曲面的成像系統設計方法，其特征在于，所述步驟2中，預處理包括：對步驟1獲得的成像系統進行縮放、將某個曲面設為光闌面、將某方向視場角調整為與目標視場角一致。

3.如權利要求1所述的基于高斯徑向基函數曲面的成像系統設計方法，其特征在于，所述步驟4中，將各鏡面的偏心和傾斜、基底球面半徑和二次曲面系數、各曲面的高斯徑向基函數權重系數或多項式系數設為變量參與優化。

4.如權利要求1所述的基于高斯徑向基函數曲面的成像系統設計方法，其特征在于，所述閾值A取0.5σ，所述σ為高斯徑向基函數標準差。

5.如權利要求1所述的基于高斯徑向基函數曲面的成像系統設計方法，其特征在于，若邊緣視場的成像質量比中心視場成像質量差，則所述步驟5中，在高斯徑向基函數曲面邊緣采用密度更大的高斯徑向基函數，并改用高斯延拓判據II判斷，即判斷曲面是否滿足|l_fg-l_mr|B，所述B為設定的大于閾值A的閾值。

6.如權利要求1所述的基于高斯徑向基函數曲面的成像系統設計方法，其特征在于，所述閾值A取0.5σ，所述閾值B取2σ，所述σ為高斯徑向基函數標準差。