全向凝视光电成像系统鱼眼透镜的设计

来源：激光技术杂志2017年第2期北京时间：

作者：刘帅, 牛燕雄, 刘海月

摘要：为了实现光电成像系统对半空域目标的成像、探测和告警，以大视场成像理论和像差理论为基础，采用缩放法对光学系统鱼眼透镜进行了理论分析和仿真设计。利用桶形畸变及光阑彗差来增大像面照度的均匀性，通过光线追迹减小系统轴外像差，对系统成像质量进行多次评价与分析，并推导了透镜成像的畸变校正模型。结果表明，在可见光波段，得到了成像质量良好的鱼眼透镜，CCD有效像面尺寸为8.446mm×7.042mm，有效像素为2448×2050，视场为180°，焦距为2.24mm，相对孔径为1：2.8，像面照度均匀性达到90%以上，点列图弥散斑均方根半径值小于1/2像元，光学传递函数在145lp/mm空间频率处大于0.4。全向凝视光电成像系统可实现半空域目标实时探测。

关键词：光学设计, 鱼眼镜头, 像差校正, 像面照度