三折式光学窗口对航空相机成像的影响.pdf

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1、第42卷第6期红外与激光工程2013年6月VO1．42NO．6InfraredandLaserEngineeringJun．2013三折式光学窗口对航空相机成像的影响张洪文．-，曹国华，李延伟，张建萍。，丁亚林(1．长春理工大学机电工程学院，吉林长春130025；2．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033)摘要：基于平行光通过倾斜的平板玻璃会使光线发生平移的现象，从几何光学的角度分析了三折式光学窗口对航空相机成像分辨率的影响，在窗口玻璃厚度为25mm，窗口玻璃之间的夹角为45。，照相距离为5000m的条件下，对焦距100

2、0mm的相机成像偏移量进行了分析计算，计算结果成像偏移量为3．34m，大于设计要求的1／3像元．最后，通过试验检验了成像偏移对相机成像分辨率的影响，分析及试验结果表明，相机焦距、窗口玻璃厚度和窗口玻璃之间的夹角越大，相机照相距离越小，使相机成像分辨率越低，尤其是采用三折式窗口玻璃的长焦距相机，不适宜在较近照相距离下照相。关键词：航空相机；三折式光学窗口；成像偏移量；分辨率中图分类号：TP73文献标志码：A文章编号：1007—2276(2013)06—1623—05Influenceofthreesectiontypeopticalwindow

3、onimagingqualityofaerialcameraZhangHongwen，CaoGuohua，LiYanwei。，ZhangJianping。，DingYalinz(1．CollageofMechanicalandElectricEngineering，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130025，China2．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，

4、Changchun130033，China)Abstract：Basedonthephenomenathatparallelrayswillparallelmovewhenparallelrayspasstheobliqueplateglass，theinfluenceofthreesectiontypeopticalwindowonimagingresolutionofaerialcamerawasanalyzed．Thefocusoftheaerialcamerawas1000inin，thethicknessofwindowglassw

5、as25ITIIII，andtheincludedanglebetweenwindowglasseswas45。．Whentheimagingdistancewas5000m，thevalueofimageofsetwas3．34LLlnwhichwasgreaterthanthevalueofone—thirdpixe1．Theinfluenceofimageoffsetonimagingresolutionwastestedbyexperiment．Theresultsshowthatthegreaterthefocus，thethick

6、nessofwindowglassandtheincludedanglebetweenwindowglasses，thelowertheimagingresolution．Andlongfocuscameraisnotsuitableforimagingundersmallimagingdistance．Keywords：aerialcamera；threesectiontypeopticalwindow；imageoffset；resolution收稿日期：2012—10—08：修订日期：2012—11—21基金项目：国防预研项目(ZJ99

7、130B)作者简介：张洪文(1974一)，男，研究员，主要从事航空航天相机研制方面的研究。Email：zhwsohu@siua．com_第6期张洪文等：三折式光学窗口对航空相机成像的影响1624防止窗口玻璃与金属结构件之间直接接触，导致窗O引言口玻璃受挤压损坏。窗口玻璃分左、中、右三块，相邻两块窗口成一定角度布置。航空相机在高空对地面景物成像，所处的环境条件十分复杂。为了保证相机有一个相对稳定的温2三折式光学窗口对航空相机成像影响的度环境，同时又要保证相机对地面景物成像，要在相原因分析机镜头前设置光学窗口[1-3]。为保证相机的成像质量不受影

8、响，窗口设计为具有一定厚度和具有较高面由几何光学可知，地面景物发出的光垂直通过形精度的窗口玻璃。一块等厚的理想平板光学窗口玻璃，光线的传播方对于窗口玻璃安装位置外形