基于DMD的高动态范围成像光学系统设计.pdfVIP

第 卷第 期 年 月 43 4 红外与激光工程 2014 4 Vol.43 No.4 Infrared and Laser Engineering Apr.2014 基于DMD 的高动态范围成像光学系统设计 吕伟振 1,2 ，刘伟奇 1 ，魏 忠伦 1 ，康 玉思 1 ，冯 睿 1 ，杨建 明 1,2 ( 1. 中国科 学院长春光 学精 密机械 与物理研 究所 空间一部 ，吉林 长春 130033 ； 2 . 中国科 学院大学 ，北京 100049) 摘 要： 为 了解决光 电成像设备 对 空间实际场景观 测 时提 出的 高动 态范 围要 求 ， 设计 了一种新型 的 像 元级光 强调制 的 高动 态范 围成像 系统 。 系统 由成像 物镜 、折 叠反射镜 、二 次成像 转置物镜 组成 ，采 用 TI 公 司的数 字微镜 阵列(DMD)作 为光 强调制 器件 ，通过 光 瞳 匹配原 则使 两个 系统 完 美衔接 ，并利 用二 次成像 系统 实现 DMD 单元 与 图像 传 感 器的像 素一一对应 ，设 计 结果 显 示 ：在像 面的 Nyquist 频 率处 ，全视 场的 MTF ≥0 .55 ，弥散 圆的直径 小于 CMOS 图像传 感器的像 素尺 寸 ，并且 畸 变等像 差也校 正 良好 。 该方法不仅 可 以提 高图像传 感器的可探 测动 态范 围，还 能够 实时地探 测到 强弱 目标 ，满足 空 间 目标视景成像 的要 求。 关键词： 高动 态范 围； 数 字微镜 阵列 ； 像元级调制 ； 二 次成像 ； 光 学设计 中图分类号： O439 ； V476 .4 文献标志码： A 文章编号： 1007-2276(2014)04- 1167-05 Design of high dynamic range imaging optical system based on DMD 1,2 1 1 1 1 1,2 Lv Weizhen , Liu Weiqi , Wei Zhonglun , Kang Yusi , Feng Rui , Yang Jianming ( 1. The First Laboratory of Spatial Optics, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033 , China ; 2 . University of Chinese Academy of Sciences, Beij ing 100049 , China) Abstract : In order to solve the high dynamic range requirement for photoelectric imaging device when it