一种光学透镜或反射镜的表面优化方法技术

本发明专利技术公开了一种光学透镜或反射镜的表面优化方法，给定单位光照方向、目标图像和接收平面,使用原始网格表示待优化光学透镜或反射镜的表面；根据各位置对齐程度、光通量的变化程度、原始网格的光滑程度以及障碍项建立优化问题，得到变形后的网格；在变形后的网格中重新计算所有基本几何单元在接收平面的位置，并叠加渲染后得到图像；根据渲染图像与目标图像之间的图像差异、图像梯度差异、超出图像边界惩罚项、变形后的网格的光滑程度以及障碍项建立优化问题，得到二次变形后的网格；逐级加密网格直到最高分辨率的最后一次迭代停止，得到最终优化后的网格。上述方法能根据光源信息、接收平面位置以及目标图像优化光学透镜或反射镜的表面形状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学透镜或反射镜，尤其涉及一种光学透镜或反射镜的表面优化方法。

技术介绍

1、当光学器件的折射(或反射)表面不平整时，折射(或反射)光线会形成亮暗不均的光场，这种现象被称为焦散。然而，通过设计光学器件表面形状来控制焦散现象形成特定的光场是非常困难的，因为折射(或反射)表面的轻微变化可能会引起折射(或反射)方向发生巨大的改变。该过程通常需要大量计算，并使用光线追踪或其他技术来模拟光线经过透镜(或反射镜)，光学透镜(或反射镜)的设计在光电检测、光学加工、医学、建筑学等众多领域具有重要的理论意义和实际应用价值。

2、现有的焦散透镜(或反射镜)设计方法通常需要先求出法向场或可见性图等辅助特征，再根据这一辅助特征来重建光学器件的表面。然而当前的方法无法确保生成的光场拥有极高的精准度，首先这些方法没有直接考量重建表面所产生的焦散光场与目标光场的差异，所以在计算辅助特征与重建表面时误差会逐渐累积。另外许多方法使用三角网格来表示光学器件的表面，但却使用三角形的顶点法向来折射，这与真实物理世界中使用三角形面法向折射不符，这进一步增大了误差。最后这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光学透镜或反射镜的表面优化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述光学透镜或反射镜的表面优化方法，其特征在于，在步骤2中，首先利用折射或反射定律由如下公式确定出射光的方向

3.根据权利要求1所述光学透镜或反射镜的表面优化方法，其特征在于，在步骤3中，与的对齐程度Ealign由如下公式确定：

4.根据权利要求1所述光学透镜或反射镜的表面优化方法，其特征在于，在步骤4中，具体是计算t′与每一个像素格的相交面积，并把t′所携带的光通量按照相交面积分配进各个像素格，最后把每个像素格的所有光通量叠加，再做伽马逆校正，即得到叠加渲染后的图像...

【技术特征摘要】

1.一种光学透镜或反射镜的表面优化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述光学透镜或反射镜的表面优化方法，其特征在于，在步骤2中，首先利用折射或反射定律由如下公式确定出射光的方向

3.根据权利要求1所述光学透镜或反射镜的表面优化方法，其特征在于，在步骤3中，与的对齐程度ealign由如下公式确定：

4.根据权利要求1所述光学透镜或反射镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张举勇，孙宇欧，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：