越偏離中心，像質(zhì)越差扎瓶；而如在高斯成像面上進(jìn)行一定弧度的擺動(dòng)所踊，則可以發(fā)現(xiàn)像與中心同樣清晰。換句話說(shuō)概荷，讓成像面進(jìn)行前后移動(dòng)秕岛，可以清晰的觀察到中心像與邊緣的像的像質(zhì)不同，不能保證同時(shí)清晰误证。場(chǎng)曲與像散一般來(lái)說(shuō)是同時(shí)產(chǎn)生继薛，透鏡對(duì)平面物體能夠結(jié)成的雙重影像，主像面為橫切線焦面雷厂，副像面為輻射線焦面惋增。如果兩個(gè)像面不相重合就會(huì)發(fā)生像散現(xiàn)象；當(dāng)兩個(gè)像面重合而形成一曲面改鲫、即為像場(chǎng)彎曲。像場(chǎng)變曲與像散同時(shí)產(chǎn)生林束，校正像散之后同像棘，像場(chǎng)彎曲仍可單獨(dú)存在。三壶冒、場(chǎng)曲產(chǎn)生的原因場(chǎng)曲是由于中心視場(chǎng)和邊緣視場(chǎng)走過(guò)的光程不同缕题，聚焦點(diǎn)則不同。換句話可以說(shuō)是中心離鏡頭近胖腾，周邊離鏡頭遠(yuǎn)烟零，則中央與邊緣不能同時(shí)清晰，偏離現(xiàn)象隨著視場(chǎng)的增大而增大 ...
不變4. 成像質(zhì)量符合要求在變焦系統(tǒng)中各組份應(yīng)當(dāng)遵循下面幾個(gè)規(guī)律：1. 通過(guò)改變組份間的間隔來(lái)改變系統(tǒng)的總焦距咸作。如下圖锨阿，由?1和?2兩個(gè)組份組成的光學(xué)系統(tǒng)，總的光焦度為：φ= φ1+ φ2-dφ1φ2其中记罚， d為兩個(gè)組份之間的間隔墅诡。φ1和φ2由于兩個(gè)組份設(shè)計(jì)已經(jīng)固定，所以不會(huì)改變桐智，從而如果要改變系統(tǒng)的焦距末早，即改變此系統(tǒng)的總的光焦度φ，那么就需要改變兩個(gè)組份之間的間隔d说庭。所以變焦光學(xué)系統(tǒng)中總焦距改變的主動(dòng)因素是改變活動(dòng)組份相互之間的距離然磷。2. 系統(tǒng)像面的位置需要保持在同一位置，即像面位移的補(bǔ)償依賴于各個(gè)運(yùn)動(dòng)組份共軛距該變量的總和為零來(lái)實(shí)現(xiàn)刊驴。如下圖姿搜，由?1和?2兩個(gè)組份組成的光學(xué)系統(tǒng),.物點(diǎn)為A， ...
運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量退化。而在很多實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中痪欲，常常需要對(duì)運(yùn)動(dòng)物體成像悦穿，如活細(xì)胞成像、安全監(jiān)控业踢、自動(dòng)駕駛栗柒、空中預(yù)警等。如何提升對(duì)運(yùn)動(dòng)物體成像的能力是關(guān)聯(lián)成像走向應(yīng)用亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一知举。二瞬沦、運(yùn)動(dòng)物體關(guān)聯(lián)成像技術(shù)手段首先是提升成像速度，對(duì)運(yùn)動(dòng)物體成像雇锡，唯快不破逛钻。影響關(guān)聯(lián)成像速度的因素主要包括光源刷新頻率和成像算法耗時(shí)。因此提升關(guān)聯(lián)成像速度的思路有提升光源刷新頻率锰提、開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)算法兩個(gè)技術(shù)方向∈锒唬現(xiàn)階段關(guān)聯(lián)成像常用的光源調(diào)制器件包括毛玻璃、數(shù)字微鏡器件立肘、LED陣列边坤，最快刷新頻率可以達(dá)到100MHz量級(jí)。近年來(lái)出現(xiàn)的波導(dǎo)相位調(diào)制集成光路等技術(shù)使得光源調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)了固態(tài)化（見(jiàn)圖2）谅年。本課題組也自主研制了大 ...
包括速度茧痒、圖像質(zhì)量、簡(jiǎn)單性融蹂、魯棒性和成本等旺订。而將3D相機(jī)直接架設(shè)到機(jī)器人手臂上的方式（eye in hand）因其靈活有效，相機(jī)可以在其最佳空間中工作超燃，而不考慮工作空間界限和機(jī)器人伸展范圍的限制区拳。目前，主流的3D相機(jī)要么沒(méi)有足夠優(yōu)秀的三維圖像質(zhì)量淋纲，要么太慢劳闹，太大，或太重洽瞬。典型的3D相機(jī)還缺少足夠的魯棒性本涕，無(wú)法承受手臂機(jī)器人的機(jī)械沖擊。幸運(yùn)的是伙窃，這些挑戰(zhàn)已經(jīng)被成功攻克菩颖。ZIVID設(shè)計(jì)的全新一代ZIVID TWO 3D彩色相機(jī)可以通過(guò)機(jī)器人手臂（見(jiàn)圖1）安裝提供持續(xù)性、一致性的高質(zhì)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)为障。圖1 ZIVID TWO 3D彩色相機(jī)通過(guò)機(jī)器人手臂安裝ZIVID TWO 具有以下的特點(diǎn)：一晦闰、體積小巧 ...
小像差系統(tǒng)成像質(zhì)量的一個(gè)比較嚴(yán)格而又可靠的方法放祟，但是缺點(diǎn)是計(jì)算起來(lái)相當(dāng)復(fù)雜，不便于實(shí)際應(yīng)用呻右。瑞利判斷瑞利判斷：實(shí)際波面與參考球面之間的最大偏離量跪妥，即波像差不超過(guò)1/4波長(zhǎng)時(shí)，此時(shí)實(shí)際波面可認(rèn)為是無(wú)缺陷的声滥。該判斷提出兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)眉撵，即：有特征意義的是波像差的最大值；波像差最大值的容許量不超過(guò)1/4波長(zhǎng)落塑。但是瑞利判斷是不夠嚴(yán)密的纽疟，它只考慮了波像差的最大值，而未考慮波面上缺陷部分在整個(gè)面積中所占的比重憾赁。透鏡中的一個(gè)小氣泡或透鏡表面的一條很細(xì)的該痕,都會(huì)引起好幾個(gè)波長(zhǎng)的波像差污朽，但這種缺陷只占波面上極小的局部區(qū)域,對(duì)成像質(zhì)量并沒(méi)有顯著影響。瑞利判斷的優(yōu)點(diǎn)是便于實(shí)際使用龙考，由于波像差與幾何像差之間的關(guān)系比較簡(jiǎn)單蟆肆， ...
統(tǒng)。球差對(duì)成像質(zhì)量的危害洲愤，是它在理想平面上引起半徑為的彌散圓颓芭。 稱為垂軸球差，它與軸向球差之間有如下關(guān)系：由于各環(huán)帶的光線都有各自的球差柬赐，當(dāng)軸上物點(diǎn)發(fā)出的充滿人瞳的一束光通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)后，這束光的各環(huán)帶光線不能交于同一點(diǎn)官紫，在像面上將得到圓形的彌散斑肛宋，并且近軸像的位置并不一定是最小彌散圓的位置，可以將實(shí)際像面在近軸像的位置前后移動(dòng)束世，找到對(duì)軸上點(diǎn)成像的最佳像面酝陈。圖上所示的12345孔徑帶的即為一光學(xué)系統(tǒng)在像面前后一段距離內(nèi)的軸上點(diǎn)成像彌散斑。軸上點(diǎn)以單色光成像時(shí)只有球差毁涉，但軸上點(diǎn)以近軸細(xì)光束所成的像是理想的沉帮，可見(jiàn),軸上點(diǎn)球差完全是由于光束的孔徑角增大而引起的。所以贫堰，大孔徑系統(tǒng)只允許有足夠小的球差穆壕。同 ...
辨成像系統(tǒng)成像質(zhì)量，與壓縮感知方法應(yīng)用有關(guān)其屏。壓縮感知理論想要達(dá)成以Z小化數(shù)據(jù)量達(dá)到正常數(shù)據(jù)量類似效果喇勋，與超分辨成像理念契合。然而Z小化數(shù)據(jù)量也需要數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性保證超分辨重建結(jié)果準(zhǔn)確偎行。所以作為產(chǎn)生信息的DMD超分辨成像光學(xué)系統(tǒng)川背，其裝調(diào)誤差就是必然要考慮的因素贰拿。分析光學(xué)系統(tǒng)的誤差首先要建立DMD超分辨成像光學(xué)系統(tǒng)的成像模型，引入適當(dāng)?shù)钠南ㄔ啤A斜膨更、鏡片間隔誤差、離焦等裝調(diào)誤差缴允，模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)生的誤差荚守。然后得出重建結(jié)果的峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio, PSNR)，以此作為評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量的指標(biāo)癌椿。PSNR單位是dB健蕊，衡量圖像失真程度的量，數(shù)值越小越失真踢俄，值低于20dB時(shí)圖 ...
只能要求它的像質(zhì)與軸上點(diǎn)一致缩功，即具有相同程度的成像缺陷，我們稱之為等暈成像 (aplanatic image formation)都办。既然軸上點(diǎn)成像時(shí)只有球差嫡锌，那么，根據(jù)等暈成像的要求琳钉，在垂軸平面上與之無(wú)限靠近的軸外點(diǎn)也只有球差势木，并且對(duì)應(yīng)孔徑角球差相等，二者具有相同的光束結(jié)構(gòu)歌懒，如下圖所示啦桌。這時(shí)所要滿足的條件稱等暈條件(aplanatic condition)。即若OSC=0,表示系統(tǒng)滿足等暈條件,OSC 稱為正弦差及皂。當(dāng)軸上點(diǎn)由于球差而不完善成像時(shí)甫男，滿足此條件可使垂軸小面積等暈成像。從以上公式可見(jiàn),為計(jì)算正弦差以判斷近軸點(diǎn)的像質(zhì)验烧，只需利用軸上點(diǎn)的光線計(jì)算結(jié)果,外加一條第二近軸光線的計(jì)算即可達(dá)到目的 ...
成像物鏡的成像質(zhì)量板驳。3. 視場(chǎng)角成像物鏡的視場(chǎng)角決定了能在光電圖像傳感器上成像的良好空間范圍。要求成像物鏡所成的景物圖像要大于圖像傳感器的有效面積碍拆。這些參數(shù)之間相互制約若治，不可能同時(shí)提高，在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)情況適當(dāng)選擇感混。還有另一部分與光電成像器件有關(guān)的參數(shù)1. 掃描速率不同的掃描方式有不同的掃描速率要求端幼。單元光機(jī)掃描方式的掃描速率由掃描機(jī)構(gòu)在水平和垂直兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)速率決定。多元光機(jī)掃描方式圖像傳感器的行掃描速率取決于讀取一行像元所需時(shí)間和行內(nèi)像元數(shù)浩习。固體自掃描圖像傳感器的水平掃描速率取決于傳感器水平行的像元數(shù)和行掃描時(shí)間之比静暂；垂直方向的場(chǎng)掃描速率取決于傳感器在垂直方向的像元行數(shù)和場(chǎng)掃描時(shí)間之比。 ...
1436Hz純相位空間光調(diào)制器在雙光子/鈣離子成像中的應(yīng)用一谱秽、引言雙光子成像是利用雙光子吸收的一種成像技術(shù)洽蛀，雙光子吸收是指原子或分子在時(shí)間和空間上同時(shí)吸收兩個(gè)光子而躍遷到高能級(jí)的現(xiàn)象摹迷。因此反應(yīng)概率遠(yuǎn)小于一般的單光子吸收，它的幾率正比于光強(qiáng)度的平方郊供。神經(jīng)元鈣成像（calcium imaging）技術(shù)的原理就是借助鈣離子濃度與神經(jīng)元活動(dòng)之間的嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系峡碉，利用特殊的熒光染料或者蛋白質(zhì)熒光探針（鈣離子指示劑，calcium indicator）驮审，將神經(jīng)元當(dāng)中的鈣離子濃度通過(guò)雙光子吸收激發(fā)的熒光強(qiáng)度表征出來(lái)鲫寄，從而達(dá)到檢測(cè)神經(jīng)元活動(dòng)的目的。美國(guó)Meadowlark Optics公司專注于模擬尋找純相位空 ...
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