車載全景魚眼鏡頭的設(shè)計與制造.pdf

1、近幾年，隨著科技的不斷進步，精密機械的設(shè)計和加工技術(shù)的不斷發(fā)展，以及成像芯片技術(shù)和塑膠非球面在各類光學(xué)鏡頭的廣泛使用，有利推動了光學(xué)鏡頭的發(fā)展。基于常規(guī)視覺系統(tǒng)的視場范圍已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此，研究人員開始研究和開發(fā)具有超大視場角的魚眼鏡頭。魚眼鏡頭在藝術(shù)攝影、行車監(jiān)控、運動檢測、交通記錄等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，然而，魚眼鏡頭在安防監(jiān)控方面仍然會遇到視場角的瓶頸狀態(tài)。為了滿足安防監(jiān)控市場的需求，需要進一步對魚眼鏡頭大視場角、高解析度

2、方向進行拓展研究。
　　本文的主要目的是研究和設(shè)計了一款240°全景魚眼鏡頭和一款高清車載魚眼鏡頭。結(jié)合高新企業(yè)的技術(shù)平臺及其相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備，成功制造出240°全景魚眼鏡頭產(chǎn)品，并使其具有量產(chǎn)性。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）介紹了魚眼鏡頭的起源和發(fā)展歷史，簡述了魚眼鏡頭在國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，說明了魚眼鏡頭研究的理論意義和現(xiàn)實意義，并分析了車載安防監(jiān)控市場中魚眼鏡頭未來的發(fā)展方向。
　　（2）闡述了魚眼鏡頭

3、的成像原理，重點分析了魚眼鏡頭非相似成像原理公式。對魚眼鏡頭的設(shè)計難點進行分析，簡單說明了魚眼鏡頭的設(shè)計思路。給后續(xù)魚眼鏡頭的設(shè)計提供相應(yīng)的指導(dǎo)和借鑒。
　?。?）通過市場調(diào)查，確認(rèn)一款240°全景魚眼鏡頭的光學(xué)參數(shù)要求。根據(jù)相關(guān)專利的對比分析，選擇出合適的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使用光學(xué)軟件CODEV和ZEMAX對光學(xué)系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)進行修改和優(yōu)化。成功設(shè)計出了視場角為240°，相對數(shù)值孔徑為2.2，系統(tǒng)總長度為23mm的魚眼鏡頭。光學(xué)系統(tǒng)

4、優(yōu)化后，對其像質(zhì)和公差進行分析，其像差得到較好的校正，性能基本能滿足要求。最后對240°車載全景魚眼鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)進行雜散光的模擬，有效的消除了雜散光。
　　（4）通過一款高清車載魚眼鏡頭的研究設(shè)計，從CODEV軟件的具體設(shè)置方面補充性說明了魚眼鏡頭的設(shè)計思路和優(yōu)化方法。最后成功設(shè)計出一款視場角為197°，F(xiàn)數(shù)為2.4，總長為16.3mm的高清車載魚眼鏡頭。然后對該系統(tǒng)的像質(zhì)評價和公差分析，相對于普通VGA車載鏡頭，本設(shè)計的魚眼鏡

5、頭結(jié)構(gòu)簡單，成像質(zhì)量更高。
　　（5）重點研究了240°全景魚眼鏡頭的生產(chǎn)制造過程?；谀＞咴O(shè)計的相關(guān)知識，對240°全景魚眼鏡頭的整體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，其中包括塑膠鏡片和塑膠鏡筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計。分析了模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和模具制造要點，最終確定模具結(jié)構(gòu)和模具制造方案。分析了常用塑膠材料的物性，選擇了性價比高的材料。通過對實驗所用的注塑機的了解和注塑理論的分析和驗證，解決了實際注塑過程中常見的問題，創(chuàng)新性的解決了關(guān)于塑膠產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力的問題，使塑膠