可变焦距的非球面复眼优化及定位技术

摘要

提出一种新型可变焦非球面人工复眼结构,该结构将曲面复眼划分为三个扇形区域,不同区域内的微透镜焦距不同,使得人工复眼能够在一定范围内实现焦距调节.通过计算及仿真分析,对各级微透镜结构进行非球面优化,优化后各级微透镜的球差值为优化前的1/1000,提高了曲面复眼的边缘成像质量.采用模压成型工艺制备得到子眼个数为61,基底直径为8.66mm的变焦距非球面人工复眼样品,并标定各子眼的相互位置,建立多个子眼同时识别目标的定位数学模型.搭建了人工复眼成像性能测试及目标定位测试平台进行实验验证,实验表明人工复眼相机能够捕获清晰的圆形和十字型光斑图像,各扇形区域内采集的图像尺寸不同,能够实现一定范围内变焦成像.通过多个微透镜捕捉目标,利用入射角度与像点重心之间的关系解出目标点坐标,实验结果的定位误差值在10%以内.