四片式高分辨率视频摄远物镜光学系统设计.pdf

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1、第34卷光学学报光学前沿⋯信息光学2O14年9月ACTAOPTICASINICA专刊四片式高分辨率视频摄远物镜光学系统设计高兴宇郁道银龙跃萧泽新。天津大学精密仪器及光电子工程学院，天津300072柳州欧维姆机械股份有限公司，广西柳州545005。桂林电子科技大学广西制造系统与先进制造技术重点实验室，广西桂林541004摘要为了对斜拉桥表面缺陷进行远程检测，设计了四片式高分辨率视频摄远物镜光学系统。图像传感器是像元尺寸为1．4m×1．4pm、靶面尺寸为1／2．3的1400万像素高分辨率互补金属氧化物半

2、导体(cM()s)摄像机。为了匹配摄像机分辨率，设计的像方分辨率为357Ip／mm的摄远物镜，焦距为320mm，相对孔径为1／6．95，视场角为l_379。在物方可在228m外分辨2mm的线宽，能够满足对普通斜拉桥拉索检测的距离和分辨率要求。关键词光学设计；高分辨率摄远物镜；像差优化；斜拉桥；远程检测中图分类号0436文献标识码Adoi：10．3788／AOS201434．s122004OpticalSystemDesignoftheFourLensesHighDefinitionVideoTele

3、photoObjectiveGaoXingyu·。，。YuDaoyinLongYueXiaoZexin。SchoolofPrecisionInstrumentandOpto—ElectronicsEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China。iuzhouOVMMechtYoni托cs。c0rporatedCorporation，Liuzho，Guangxi545005，China。GuangxiKeyLaboratoryofManufacture

4、SystemandAdvancedManufactureTechnology，GuilinUniversityofElectronicsTechnology，Guilin，Guangxi541004，ChinaAbstractInordertorealizeremotedetectionofsurfacecracksofcable—stayedbridges，afourlenseshighdefinitionvideotelephotoobjectiveisdesigned．Theimagesens

5、orisacomplementarymetal—oxidesemiconductor(CMOS)camerawithacellsizeof1．4Ⅲn×1．4Fm，targetsurfacesizeof1／2．3andadefinitionof14megapixe1．Tomatchthedesignrequirementofthecamera，thedefinitionontheimagesurfaceofthetelephotoobjectiveisdesignedas357lp／mm，withaf

6、ocallengthof320mm，therelativeapertureof1／6．95，andtheangleofviewfieldof1．379。．Ontheobjectside，thetelephotoobjectivehasthecapabilitytodistinguishalinewithwidthof2mmatadistanceof228m，whichsatisfiesthedistanceandthedefinitionrequirementforthecabledetection

7、ofnorma1cablestayedbridges．Keywordsopticaldesign；highdefinitiontelephotoobjective；aberrationoptimization；cable—stayedbridge；remotedetectionOCIScodes220．4830；080．3620；110．6770：040．51601引言测法、破损断裂性能评估[3]、激光检测机器人检测、近距离牵引摄像头检测【^、光纤应变检测[6j在我国，斜拉桥已经成为了一种重要的桥梁

8、形式。由于斜拉桥使用过程中受到日晒、雨淋、冷热变等，但是这些方法都具有局限性，在工程上还没有得化等外界环境的影响，拉索及塔柱表面会逐渐出现到普及。实际中对斜拉桥表面缺陷的检测主要还是裂纹，极大地影响斜拉桥的安全，因此需要对斜拉桥靠人工现场工作，有成本高、效率低、耗时长、危险性拉索及塔柱的表面裂纹进行全面的检测El2]。目前大等缺点，目前急需一种安全、经济、高效、精确的检针对工程结构表面缺陷的检测的技术方法主要有电测方法来弥补上述检测方法的缺陷。将图像检测法收稿日期：2