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视场拼接复眼成像系统结构及装调方法被引量：9: 2014年; 提出了以高分辨率、小视场的子眼镜头为中心,曲面阵列化排布多个分辨率较低、视场大的边缘阵列子眼镜头的人工仿生复眼的结构形式.基于物方视场空间应该保证无缝拼接并尽量缩小重合区域的原则,分析并得到子眼镜头在X方向和Y方向上视场角与复眼系统总体视场角的数学关系式,推导出了边缘阵列子眼镜头的周期阵列数n的数学模型,确定了子眼镜头在曲面上的阵列排布方式.依据曲面阵列排布形式设计了子眼镜头曲面固定本体,提出了利用自带光源的自准直经纬仪及计算机图像处理技术的装调方法.在实际装配和调整过程中,完成了中心子眼镜头和边缘第一阵列子眼镜头的安装,利用该系统采集图像数据,结果表明:物方视场空间的实际重合区域与理论设计一致.; 高天元董正超赵宇刘智颖; 关键词：成像系统装调

基于视场拼接方法的仿生复眼光学系统设计被引量：12: 2015年; 为解决传统单孔径光学系统存在的大视场与高分辨率之间的矛盾,利用复眼大视场、高分辨率的特点,将大孔径仿生复眼成像技术应用于目标定位系统,并克服了子眼孔径小、视距短的缺陷。首先,通过系统地研究相邻子系统视场间的关系,分析了子系统视场分布形式与总视场角的关系。然后,依据入射窗与出射窗的物象共轭关系,提出了子眼视场拼接的几何模型,并推导了子眼视场拼接与子眼系统参数之间的数学关系。最后,利用该方法设计的31组元仿生复眼成像系统全视场可达53.9°,系统最高角分辨率为0.006°,最低角分辨率为0.017°。13组元样机的仿真与实验结果表明:图像采集与视场重合结果与仿真数据一致,验证了该视场拼接方法理论及31组元仿生复眼成像系统设计的正确性。对视场拼接方法的研究解决了大孔径仿生复眼光学系统中子眼视场分配与布局的问题,为大孔径仿生复眼中子眼系统的设计与结构布局提供了理论依据。; 付跃刚赵宇刘智颖董正超; 关键词：成像系统

仿生复眼成像系统角度误差被引量：5: 2018年; 为了实现仿生复眼成像系统的误差分析,介绍了一种误差分析的方法。建立了数学模型,通过找出坐标系的基底转换矩阵实现大地坐标和以子眼为原点的坐标系之间的转换,推导出当仿生复眼工作时其旋转角度与各参量之间的数量关系式,即系统的测量方程。运用函数误差方法将测量方程转化为误差函数方程,从而进行误差分析。并且搭建了实验,采集了实验数据,通过比对理论计算值与实际测量数据验证该分析方法的可行性。计算得系统理论旋转角度误差为3′14″,实际测得的旋转角度误差3′15″,理论计算值与实际测量值基本一致,证明该误差分析方法是可行的。; 田钰麒高天元赵宇付跃刚; 关键词：误差分析

用于目标识别的紧凑型仿生复眼光学系统设计被引量：10: 2017年; 大孔径仿生复眼光学系统兼顾了凝视大视场的同时,克服了生物复眼孔径小、视距短的缺陷。通过对仿生复眼视场拼接方法的分析,研究了实际阵列周期与理论计算周期数的关系,并提出了降低子眼系统密度的填补子眼法。通过研究球面固定本体设计中的几何关系,建立了本体径向半径d与曲率半径R的数学关系,提出了球面固定本体的设计方法,完善了之前提出的仿生复眼视场拼接理论。通过实际的装调实验,验证了设计方法的正确性。利用该方法可提高仿生复眼系统的集成性,减小系统尺寸,推动了仿生复眼光学系统的实际应用。; 付跃刚赵宇刘智颖张凯朱启凡李亚红; 关键词：目标识别设计方法

基于三维琼斯矩阵的猫眼逆反射器偏振特性的研究: 猫眼逆反射器具有对入射光束原路返回的准直特性,此特性使其广泛应用于激光器谐振腔、激光主动探测与成像、目标识别、激光跟踪、激光干涉测量等领域.本文基于三维琼斯矩阵对猫眼逆反射器进行了三维偏振光追迹,研究了相干光束在猫眼逆反...; 王加科李亚红贺文俊赵宇付跃刚

“猫眼”逆反射器的偏振特性分析被引量：1: 2017年; 根据矢量场的光线追迹方法和光路的几何关系,推导得出入射高度(归一化)、折射率和逆反发散角之间的变化关系,以逆反发散角最小为目的,得出"猫眼"逆反射器的最佳设计参数,并利用ZEMAX进行光学设计。基于三维琼斯矩阵法对所设计的"猫眼"逆反射器进行了偏振光线追迹和偏振特性研究,重点分析了"猫眼"逆反射器的位相延迟和二向衰减特性及其对光束偏振态的影响,理论计算表明:"猫眼"逆反射器在出瞳面上的位相延迟最大不超过0.3°,二向衰减均低于0.027,且线偏振态入射"猫眼"逆反射器,出射仍为线偏振态,即偏振方向保持不变。对此,利用FRED对所设计的"猫眼"逆反射器进行了以水平、45°、圆、椭圆偏振态入射的仿真模拟,验证其理论分析的正确性。结果表明:经"猫眼"逆反射器逆反后的偏振态仍与入射偏振态相同,偏振方向不发生改变,这与理论计算结果相一致,即"猫眼"逆反射器具有保偏振态不变的效应,这对"猫眼"逆反射器的推广应用具有重要意义。; 李亚红付跃刚贺文俊刘智颖赵宇; 关键词：偏振态

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赵宇