發(fā)布時間：2021-08-16 22:51

　　視頻監(jiān)控是安防系統(tǒng)最重要的防范手段,其重要性不言而喻。隨著人們對安防監(jiān)控的需求,全天候監(jiān)控已經(jīng)應運而生。普通光圈鏡頭的攝像機在黑夜環(huán)境下無法清晰成像,雖然由紅外補光燈的照射下可以在低照度下獲得清晰的像,但只能形成黑白的圖像,丟失了重要的色彩信息。鏡頭的進光量和相對孔徑的平方成正比,增大鏡頭的光圈就會使更多的光線進入系統(tǒng)成像。在相同低照環(huán)境下,大光圈系統(tǒng)的圖像細節(jié)就會更加清晰,優(yōu)勢就會明顯的展現(xiàn)出來。但是大光圈鏡頭對整個成像系統(tǒng)的裝配精度要求非常高。在相同焦距的鏡頭中,因大光圈鏡頭的焦深更短,傳統(tǒng)的裝配方式將導致合格率低,極大的影響了生產(chǎn)效率。焦深短,在裝配時必須使得CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）感光面和鏡頭的光軸垂直,才能保證其全部落在鏡頭的焦深范圍內(nèi)。目前影響上述裝配精度的因素有:鏡頭和鏡頭座的垂直度誤差、鏡頭座在PCB（Printed Circuit Board）板上的安裝誤差、CMOS封裝和焊接誤差等。前兩個因素可以通過特制的工裝來減小誤差。而CMOS封裝和焊接誤差是客觀存在的,很難通過提高封裝和焊接精度使其完全消除。本... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光圈依次為F1.2、F1.6、F2.0的鏡頭實物Figure2-1.ThelensisactuallythelensofF1.2,F1.6,F2.0

大光圈鏡頭成像系統(tǒng)的相關研究9圖2-1光圈依次為F1.2、F1.6、F2.0的鏡頭實物Figure2-1.ThelensisactuallythelensofF1.2,F1.6,F2.0使用銳景達儀器對這3顆鏡頭的相對孔徑、焦距等基本信息進行測量。測量結果如表（2-1）所示：表2-1鏡頭焦距、光圈參數(shù)實測值Table2-1.Lensfocallength,apertureparametermeasuredvalue相對孔徑1.221.572.04等效孔徑（mm）5.853.292.42焦距（mm）5.9735.1684.929法蘭后焦（mm）9.88910.6044.895清晰度633647681為了驗證不同光圈鏡頭在夜間圖像效果，在夜晚通過拍攝相同環(huán)境下的實景來測試F2.0、F1.6、F1.2鏡頭的夜間效果。在夜間21點實景拍攝效果如下圖：圖2-2夜間21點,F2.0、F1.6、F1.2實景對比效果Figure2-2.21:00atnight,F2.0,F1.6,F1.2real-timecontrasteffect通過圖（2-2）測試結果我們可以明顯看出，大光圈F1.2鏡頭在夜間的圖像效果是遠遠優(yōu)于普通光圈F2.0鏡頭的圖像效果。大光圈鏡頭在低照度的環(huán)境下清晰還原了實景的環(huán)境，提升了物體的細節(jié)辨識度。

大光圈鏡頭成像系統(tǒng)的相關研究11第三章像面傾斜對鏡頭成像質(zhì)量影響的仿真分析理想成像系統(tǒng)[26]是指一束平行光進入系統(tǒng)后，光線會在焦平面上匯聚成一個交點，不會產(chǎn)生任何像差。這個交點對應的平面就是成像系統(tǒng)的焦平面，所有進入成像系統(tǒng)的平行光線都會被匯聚在焦平面上成清晰的像。實際成像系統(tǒng)像差校正后，除了理想的焦平面上可以得到清晰像外，把理想波面沿鏡頭光軸方向軸向離焦[27]，使得波差不大于λ/2（半波長）時也能夠得到清晰像所對應的離焦量稱為鏡頭的焦深Δδ。24()2fa（3-1）式（3-1）中：λ是入射光的波長，f是光學系統(tǒng)的焦距，2a為光學系統(tǒng)入射光瞳的直徑，2fa是光學系統(tǒng)的F數(shù)。3.1理想成像系統(tǒng)模型的分析如圖（3-1）所示，平行于光軸入射的平行光通過成像系統(tǒng)后相交于像平面的中點，因此像面的傾斜角度不會對成像質(zhì)量造成影響。在實際應用中，光學成像系統(tǒng)是需要接收不同角度的光線。下面將帶有一定角度平行光入射到入瞳直徑為2a、焦距為f的理想成像系統(tǒng)，研究像面傾斜角度時對彌散斑大小的影響。圖3-1平行于光軸的平行光示意圖Figure3-1.Schematicdiagramofparallellightparalleltotheopticalaxis如圖（3-2）所示，A點和B點分別是理想透鏡的入瞳上邊緣和入瞳的下邊緣。平行光斜入射在光學透鏡上，經(jīng)過光學透鏡的匯聚在像平面上相交于點C。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于Canny算子的改進型圖像邊緣提取算法[J]. 范晞,費勝巍,儲有兵.  自動化與儀表. 2019(01)
[4]MTF（調(diào)制傳遞函數(shù)）在衛(wèi)星遙感影像中的應用[J]. 趙翔.  計算機產(chǎn)品與流通. 2018(08)
[5]關于CMOS圖像傳感器封裝標準的探討[J]. 肖漢武.  電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗. 2018(01)
[6]攝像機內(nèi)圖像傳感器裝調(diào)誤差檢驗方法[J]. 喬玉晶,曹巖,譚世征.  電子測量與儀器學報. 2018(02)
[7]六自由度測量方法中相機參數(shù)對測量精度的影響研究[J]. 劉力雙,呂勇,孟浩,黃佳興.  激光雜志. 2018(01)
[8]一種基于空間光程差調(diào)制的條紋位置測量方法[J]. 孫長勝,朱永田,胡中文,徐騰,梅蓉.  光子學報. 2016(09)
[9]高清監(jiān)控更進一尺 看4K鏡頭發(fā)展之道[J]. 羅超.  中國公共安全. 2016(13)
[10]安防慧眼——高清鏡頭發(fā)展趨勢[J]. 王大地.  中國公共安全. 2016(13)

碩士論文
[1]基于Canny與模糊算法的圖像邊緣提取技術研究[D]. 王傳正.上海師范大學 2016
[2]大靶面大孔徑日夜共焦高清成像光學系統(tǒng)設計[D]. 王琨.福建師范大學 2016
[3]CMOS圖像傳感器像素光敏器件研究[D]. 李天琦.哈爾濱工程大學 2013
[4]基于針孔像分析的光學傳遞函數(shù)測試技術研究[D]. 王矯.中國科學院研究生院（西安光學精密機械研究所） 2007



本文編號：3346530