[发明专利]一种基于光能信息的仿生复眼空间探测及定位系统在审
| 申请号： | 201911014326.9 | 申请日： | 2019-10-23 |
| 公开（公告）号： | CN110794575A | 公开（公告）日： | 2020-02-14 |
| 发明（设计）人： | 宋乐;黄锦幡;张皓洋 | 申请（专利权）人： | 天津大学 |
| 主分类号： | G02B27/00 | 分类号： | G02B27/00 |
| 代理公司： | 12201 天津市北洋有限责任专利代理事务所 | 代理人： | 刘子文 |
| 地址： | 300072*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | 本发明公开一种基于光能信息的仿生复眼空间探测及定位系统，包括安装平台、上位机和复眼系统，所述安装平台上设置有支架，支架上活动连接有水平梁，水平梁的末端连接有所述复眼系统；复眼系统包括依次连接的复眼透镜、孔径光阑、球面光锥和图像探测器；来自总视场角范围内各个方向的入射光，通过复眼透镜上的微透镜阵列，在每个子眼的局部发生光线偏折，再通过阶梯孔式孔径光阑，将每个子眼的近轴光线保留，同时将杂散光及不同子眼之间的物方重叠信息去除；而后光线聚焦于球面光锥的大端，即在球面表面上进行成像，进而将球面像无损传输至与平面探测器耦合的小端，即平面端，最终在探测器上实现成像。 | ||
| 搜索关键词： | 复眼 安装平台 复眼透镜 孔径光阑 球面光 水平梁 支架 成像 大端 活动连接有 平面探测器 图像探测器 微透镜阵列 定位系统 仿生复眼 光线聚焦 光线偏折 阶梯孔式 近轴光线 空间探测 末端连接 球面表面 无损传输 依次连接 重叠信息 总视场角 平面端 球面像 入射光 上位机 杂散光 耦合的 光能 探测器 物方 小端 去除 保留 | ||
【主权项】：
1.一种基于光能信息的仿生复眼空间探测及定位系统，其特征在于，包括安装平台、上位机和复眼系统，所述安装平台上设置有支架，支架上活动连接有水平梁，水平梁的末端连接有所述复眼系统，支架上设有标尺，水平梁能够在支架上做竖直方向的移动，所述安装平台上表面长度方向和宽度方向上刻有相互垂直的坐标刻度；/n复眼系统包括依次连接的复眼透镜、孔径光阑、球面光锥和图像探测器；曲面复眼透镜的子眼采用六边形微透镜阵列密接排布，以避免产生子眼间盲区；球面光锥的大端为球面，直接接收来自曲面复眼透镜的曲面像；球面光锥的小端为平面，与图像探测器像面进行耦合，用于将复眼透镜所成的大视场图像线性压缩变为小图像；来自总视场角范围内各个方向的入射光，通过复眼透镜上的微透镜阵列，在每个子眼的局部发生光线偏折，再通过阶梯孔式孔径光阑，将每个子眼的近轴光线保留，同时将杂散光及不同子眼之间的物方重叠信息去除；而后光线聚焦于球面光锥的大端，即在球面表面上进行成像，进而将球面像无损传输至与平面探测器耦合的小端，即平面端，最终在探测器上实现成像；/n通过上位机记录复眼系统采集到的图像并对采集到的图像进行图像处理工作，通过MATLAB对深度和角度信息进行了拟合和分析，最终完成对物体的探测和定位。/n
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- 辛煜;张也;韩伟;庄秋实;何泽文 - 南京理工大学
- 2019-09-11 - 2020-01-10 - G02B27/00
- 本发明提出了一种物体通过无序介质成像的装置和方法。方法具体为：首先在激光准直光路中用一个针孔来模拟点光源，光束通过无序介质形成散射光，探测出空间光调制器平面的散射光场分布；取空间光调制器平面的光场复振幅的相位共轭，再叠加菲涅尔透镜相位，得到调控所需的相位，并加载于空间光调制器上，把针孔替换为待检测的物体，就能够实现物体通过无序介质成像。本发明具有成像速度快的优点。
- 一种实现边缘增强成像的方法及系统-201810744412.4
- 姚海南;王飞;蔡阳健 - 苏州大学
- 2018-07-09 - 2020-01-10 - G02B27/00
- 本发明公开了一种实现边缘增强成像的方法及系统，通过将扩束和准直后的高斯光束投射到物体上，接着，对透过物体的光束进行第一傅里叶变换，对经过第一傅里叶变换后的光束进行调制，并对调制后的光束进行第二傅里叶变换后成像，其中，对光束进行调制的滤波函数的得到过程如下：先结合振幅和相位对边缘增强成像的调制作用，通过将四个高斯函数叠加得到点扩散函数，满足其主瓣周围没有多余旁瓣，并通过利用傅里叶变换，对点扩散函数进行反向计算，从而得到的，可以在第二傅里叶透镜的傅里叶平面实现分辨率高而且各向同性的边缘增强成像。
- 一种实现边缘增强成像的滤波片及其设计方法-201810745546.8
- 姚海南;王飞;蔡阳健 - 苏州大学
- 2018-07-09 - 2020-01-10 - G02B27/00
- 本发明涉及边缘增强成像技术领域，公开了一种实现边缘增强成像的滤波片及其设计方法，该方法包括：将四个高斯函数叠加得到滤波函数的点扩散函数；利用傅里叶变换，对点扩散函数进行反向计算，得到滤波函数。本发明结合振幅和相位对边缘增强成像的调制作用，通过将四个高斯函数叠加得到点扩散函数，满足其主瓣周围没有多余旁瓣，并通过利用傅里叶变换，对点扩散函数进行反向计算，从而得到滤波片的滤波函数，该方法以希尔伯特转换为基础，从卷积的理论出发重新解释了边缘加强的成像理论，可以实现分辨率高而且各向同性的边缘增强成像。
- 离轴三反五通道可见红外成像与激光接收光学系统-201920411691.2
- 王欣;刘强;窦永昊;舒嵘 - 中国科学院上海技术物理研究所
- 2019-03-29 - 2020-01-10 - G02B27/00
- 本专利公开了一种离轴三反五通道可见红外成像与激光接收光学系统。大视场2.5度*2.5度景物经过离轴三反望远镜，利用离轴三反中间像面位置进行分光，再通过两个离轴三镜、四个分色片和四组中继透镜实现从可见光到长波红外的全波段分离成像。本专利既能实现大口径大相对口径高分辨率成像，又能实现大视场凝视成像，避免了运动扫描部件，结构简单紧凑；成像波段宽，涵盖了可见到红外以及激光测距接收功能共计五个通道，解决了多通道难以布局的问题，明显地提升了仪器的探测性能；光学系统孔径光阑达到500mm，中波和长波红外通道相对孔径高达1/1.1，设计的实出瞳与杜瓦冷光阑位置匹配，有效抑制了背景辐射对红外成像的影响。
- 自由曲面成像光学系统的设计方法-201611213648.2
- 朱钧;杨通;吴晓飞;金国藩;范守善 - 清华大学;鸿富锦精密工业(深圳)有限公司
- 2016-12-22 - 2020-01-07 - G02B27/00
- 本发明涉及自由曲面成像光学系统的设计方法，包括：建立初始系统；选取特征光线，求解自由曲面a上的特征数据点，拟合得到自由曲面a；以此类推，得到第一自由曲面成像光学系统；将第一自由曲面成像光学系统作为初始系统，多次迭代，得到第二自由曲面成像光学系统；将第二自由曲面成像光学系统作为参考系统，选一个曲面位置自由度，在该曲面位置自由度的值附近选取多个值，改变对应曲面的位置，得到多个第三自由曲面成像光学系统；将每个第三自由曲面成像光学系统作为初始系统，重复迭代步骤，得到多个第四自由曲面成像光学系统；挑选出满足约束条件且在评价指标下最优的第四自由曲面成像光学系统；以此类推，直到所有曲面位置自由度均被使用过。
- 一种可见光波段粒子群微纳光学元件-201920811305.9
- 金光国;徐松 - 苏州麦田光电技术有限公司
- 2019-05-31 - 2020-01-07 - G02B27/00
- 本实用新型一种可见光波段粒子群微纳光学元件属于光学元件、图像识别技术领域；该光学粒子群元件包含多个沿光轴方向依次等间距排列的子元件，子元件向垂直于光轴的平面的投影图形为正方形，所有子元件向垂直于光轴的平面的投影图形重合；每个子元件包含一个衬底结构和由衬底结构支撑的多个子结构，所述子结构在衬底表面成矩阵排列，在矩阵的行方向和列方向上，相邻两个子结构在衬底上坐标的距离为定值，所述子结构的尺寸相同，转角不同，子元件中子结构转角和相位之间具有某种确定关系；本实用新型可见光波段光学粒子群元件不仅衍射效率不受理论限制，而且因为加工工艺的进步，其能够工作在可见光波段；本实用新型还提供了一种计算子结构尺寸的方法。
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