基于DMD的高动态范围望远系统设计.pdf

第 41 卷第 12 期光电工程 ,
2014 年 12 月 Opto-Electronic Engineering Dec, 2014
文章编号:1003-501X(2014)12-0019-05
基于 DMD 的高动态范围望远系统设计
李春才 1,2,巩岩 1,王延杰 1
( 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033;
2. 中国科学院大学,北京 100049 )
摘要:针对高动态范围目标,本文设计了一种基于数字微镜器件(DMD),能够对高动态目标进行自动区域调光的
望远系统,其中 DMD 为中间像面。首先 DMD 上所有微反射镜处于开状态,获取一幅目标景象的图像,按照平
均灰度和局部动态将该图像划分为若干小区域,并设定各区域的曝光时间等参数。按照确定的参数逐区控制 DMD
微反射镜的开关状态及时间,并完成探测器的曝光成像,获得具有高动态范围的图像。设计的望远系统焦距为 223
mm,F 数为 5,视场为 3°,工作波段为 480~760 nm,最终系统的动态范围可达 140 dB。设计结果表明,在 DMD
像面上,各视场 MTF 在 Nyquist 频率处均大于 ,畸变接近于 0;在探测器像面上,各视场 MTF 在 Nyquist
频率处均大于 ,畸变小于 2%。
关键词:光学设计;动态范围;数字微镜器件;望远系统
中图分类号:TH743 文献标志码:A doi:.1003-
Optical Design of a High Dynamic Range
Telescope System Based on DMD
LI Chuncai1,2,GONG Yan1,WANG Yanjie1
( 1. Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, CAS, Changchun 130033, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China )
Abstract: To improve the dynamic range of imaging equipment when detecting targets with great intensity differences
simultaneously, a pixel-level adjustable telescope based on Digital Micromirror Device (DMD) is designed. The system
has an intermediate image plane on DMD. First of all, the micromirrors of the DMD are on and one image of the target is
obtained and divided into several little zones accor