多层曲面复眼式180°大视场成像系统

摘要

本发明公开了一种多层曲面复眼式180°大视场成像系统，该系统包括依次排列的第一层透镜阵列、第二层透镜阵列、第三层透镜阵列、第四层透镜阵列以及图像传感器阵列；每一层透镜阵列均为在一球面基底上，以球面顶点为中心，放置一微透镜作为中心透镜，其光轴过球面顶点以及球心，在其外以六边形结构排布六个微透镜，这六个微透镜的光轴与中心透镜的光轴夹角均为θ；上述所有透镜阵列和图像传感器阵列的排布方式完全相同。本发明采用多层复眼结构设计思想，通过多路CCD探测器组合的方式，接收来自不同视场的入射光，从而使该透镜在保证复眼大视场特性的同时，能够获较高像质的成像，整体结构小巧、紧凑，便于应用。

主权项

一种多层曲面复眼式180°大视场成像系统，其特征在于：包括依次排列的第一层透镜阵列(1)、第二层透镜阵列(3)、第三层透镜阵列(4)、第四层透镜阵列(5)以及图像传感器阵列(6)；采用7个子眼通道构成复眼成像系统实现180°成像,每一层透镜阵列均为在一球面基底上，以球面顶点为中心，放置一微透镜作为中心透镜，其光轴过球面顶点以及球心，在其外以六边形结构排布六个微透镜，这六个微透镜的光轴与中心透镜的光轴夹角均为θ；上述所有透镜阵列和图像传感器阵列(6)的排布方式完全相同；所述第四层透镜阵列(5)上的透镜为双凹透镜，位于图像传感器的前面的面为旋转对称的非球面，非球面面型方程为$z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{r}^2}}+{\alpha }_4{r}^4+{\alpha }_6{r}^6+{\alpha }_8{r}^8+\mathrm{......}$其中设z轴为光轴，r为非球面上任一点到光轴的距离，记r²＝x²+y²，c为非球面顶点处的曲率(即半径的倒数)，α₄、α₆、α₈等为多次项系数，其中k为二次曲面系数，k＝0表示球面，k＝‑1表示抛物面，‑1<k<0表示椭球面，k<‑1表示双曲面，k>0表示扁平椭球面。