基于ICX409AK的圖像采集光學系統(tǒng)設計及圖像復原.pdf

1、圖像是人類視覺的基礎，隨著科技的飛速發(fā)展，數(shù)字圖像的采集和處理在科學研究、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生和公共安全等領域發(fā)揮著越來越重要的作用，因此研究圖像采集系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實意義和實用價值。光學系統(tǒng)部分在整個圖像采集系統(tǒng)中占據(jù)了重要地位。光學系統(tǒng)通過光學鏡頭將外界攜帶信息的實物成像在CCD的光敏面上，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光學系統(tǒng)成像質(zhì)量的好壞直接影響著圖像的后續(xù)處理，是圖像采集系統(tǒng)性能好壞的關鍵因素之一。
　　 本文簡單敘述了CC

2、D圖像傳感器原理及其應用技術的發(fā)展，圖像采集光學系統(tǒng)的發(fā)展歷程，圖像復原技術的發(fā)展。介紹了非球面透鏡的特點，以及它在光學系統(tǒng)中的應用，光學系統(tǒng)中透鏡材質(zhì)的選擇，研究了各種玻璃、塑料等不同材料的優(yōu)缺點。闡述了光學系統(tǒng)的一般設計方法，各種不同的像質(zhì)評價方法。
　　 然后以圖像傳感器ICX409AK為例，研究了圖像采集光學系統(tǒng)的基本結構、光學特性、設計特點?；谶@個光學系統(tǒng)的技術指標，使用ZEMAX設計軟件，基于“天塞型”結構，采用塑

3、料/玻璃混合鏡頭代替全玻璃鏡頭，引入了兩個非球面。使用ZEMAX軟件優(yōu)化，分析像質(zhì)，成像質(zhì)量良好，并縮減了系統(tǒng)的長度。
　　 鏡頭成像在面陣CCD上，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，通過硬件采集系統(tǒng)上傳到上位機的過程中，一般都會由于鏡頭的像差，傳輸過程中的各種噪聲干擾造成圖像的模糊或是劣化，必須對圖像進行復原，由模糊圖像得到原始圖像的一個最佳復原效果圖像，再對圖像進行下一步的處理。圖像復原對圖像后續(xù)的分析提供了一個好的起點，在實際檢測中具