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专利号: 2024113451898
申请人: 因而克智能科技(浙江)有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 光学
更新日期:2025-01-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光学透镜的调校方法,其特征在于,包括:

S1.获取原始光学透镜参数向量;所述原始光学透镜参数向量包括可调校光学透镜参数;

S2.采用成像质量检测方法计算第一像质评价值并进行分析;所述第一像质评价值是根据所述原始光学透镜参数向量计算的;当所述第一像质评价值大于标准像质评价值时,将所述原始光学透镜参数向量确定为第一光学透镜参数向量;

S3.将所述第一光学透镜参数向量作为条件向量输入到训练好的条件生成对抗网络中,生成第二光学透镜参数向量;

S4.采用所述成像质量检测方法计算第二像质评价值并进行分析;所述第二像质评价值是根据所述第二光学透镜参数向量计算的;当所述第二像质评价值大于所述标准像质评价值时,回到步骤S3;当所述第二像质评价值不大于所述标准像质评价值时,根据所述第二光学透镜参数对光学透镜进行调校;

所述成像质量检测方法通过光线追迹方法计算多尺度点列图,根据所述多尺度点列图计算像质评价值;所述像质评价值的计算公式为:;

其中,表示点列图尺度数量;表示第个尺度点列图评价函数的权重;表示第个尺度点列图中点的数量;表示第个尺度点列图中第个点的坐标,表示第个尺度点列图的几何质心坐标。

2.根据权利要求1所述的一种光学透镜的调校方法,其特征在于,所述条件生成对抗网络根据损失函数交替更新生成器参数和判别器参数进行对抗训练;所述损失函数包括生成器损失函数和判别器损失函数。

3.根据权利要求2所述的一种光学透镜的调校方法,其特征在于,在所述生成器损失函数中引入像质评价损失和制造约束损失,用于指导生成器生成满足成像要求和实际制造限制的光学透镜参数向量;所述生成器损失函数如下:;

其中,表示噪声向量;表示噪声分布;表示条件向量;表示条件向量分布;表示生成器输出的生成光学透镜参数向量;表示判别器将所述生成光学透镜参数向量判断为真的概率;表示根据所述生成光学透镜参数向量计算的像质评价值;表示所述标准像质评价值;表示制造约束损失;和表示权重因子,用于平衡不同损失项的影响。

4.根据权利要求2所述的一种光学透镜的调校方法,其特征在于,所述判别器损失函数用于最大化真实光学透镜参数向量被判断为真的概率,并且最小化生成光学透镜参数向量被判断为真的概率;所述判别器损失函数计算公式为:;

其中,表示所述真实光学透镜参数向量;表示所述真实光学透镜参数向量和条件向量的联合分布;表示所述真实光学透镜参数向量被判断为真的概率。

5.根据权利要求1所述的一种光学透镜的调校方法,其特征在于,所述光线追迹方法具体步骤包括:初始化光学系统结构信息;所述光学系统结构信息包括物面、镜面和像面结构参数;

对初始入射光线进行多尺度采样,得到第一入射光线,并构建多尺度采样矩阵结构;所述初始入射光线为物面上一个点发出的光线;

解析所述多尺度采样矩阵结构,计算所述第一入射光线与镜面的交点信息,得到多尺度交点矩阵;

解析所述多尺度交点矩阵,根据所述交点信息计算法矢量信息,得到多尺度法矢量矩阵;

解析所述多尺度交点矩阵和所述多尺度法矢量矩阵,根据所述交点信息和所述法矢量信息计算出射光线信息,得到多尺度折射矩阵;

解析所述多尺度折射矩阵,计算第二入射光线与像面的交点信息,得到多尺度点列图矩阵;所述第二入射光线为所述第一入射光线经过镜面折射后的光线。

6.一种光学透镜的调校系统,其特征在于,包括第一参数获取模块、第二参数获取模块、成像质量检测模块和光学透镜调校模块;

所述第一参数获取模块用于获取第一光学透镜参数向量;具体包括:接收原始光学透镜参数,调用成像质量检测模块根据所述原始光学透镜参数向量计算第一像质评价值,当所述第一像质评价值大于标准像质评价值时,将所述原始光学透镜参数向量确定为所述第一光学透镜参数向量;

所述第二参数获取模块用于接收所述第一光学透镜参数向量,并通过条件生成对抗网络获取第二光学透镜参数向量;

所述成像质量检测模块用于根据输入的光学透镜参数向量计算像质评价值;具体包括:通过光线追迹方法计算多尺度点列图;根据所述多尺度点列图计算所述像质评价值;所述像质评价值的计算公式为:;

其中,表示点列图尺度数量;表示第个尺度点列图评价函数的权重;表示第个尺度点列图中点的数量;表示第个尺度点列图中第个点的坐标,表示第个尺度点列图的几何质心坐标;

所述光学透镜调校模块用于对光学透镜进行调校;具体包括:接收所述第二光学透镜参数向量;调用所述成像质量检测模块根据所述第二光学透镜参数向量计算第二像质评价值;当所述第二像质评价值大于所述标准像质评价值时,重新执行所述第二参数获取模块;当所述第二像质评价值不大于所述标准像质评价值时,根据所述第二光学透镜参数向量对光学透镜进行调校。

7.根据权利要求6所述的一种光学透镜的调校系统,其特征在于,所述条件生成对抗网络根据损失函数交替更新生成器参数和判别器参数进行对抗训练;所述损失函数包括生成器损失函数和判别器损失函数。

8.根据权利要求7所述的一种光学透镜的调校系统,其特征在于,在所述生成器损失函数中引入像质评价损失和制造约束损失,用于指导生成器生成满足成像要求和实际制造限制的光学透镜参数向量;所述生成器损失函数如下:;

其中,表示噪声向量;表示噪声分布;表示条件向量;表示条件向量分布;表示生成器输出的生成光学透镜参数向量;表示判别器将所述生成光学透镜参数向量判断为真的概率;表示根据生成光学透镜参数向量计算的像质评价值;表示所述标准像质评价值;表示制造约束损失;和表示权重因子,用于平衡不同损失项的影响。

9.根据权利要求7所述的一种光学透镜的调校系统,其特征在于,所述判别器损失函数用于最大化真实光学透镜参数向量被判断为真的概率,并且最小化生成光学透镜参数向量被判断为真的概率;所述判别器损失函数计算公式为:;

其中,表示所述真实光学透镜参数向量;表示所述真实光学透镜参数向量和条件向量的联合分布;表示所述真实光学透镜参数向量被判断为真的概率。

10.根据权利要求6所述的一种光学透镜的调校系统,其特征在于,所述光线追迹方法具体步骤包括:初始化光学系统结构信息;所述光学系统结构信息包括物面、镜面和像面结构参数;

对初始入射光线进行多尺度采样,得到第一入射光线,并构建多尺度采样矩阵结构;所述初始入射光线为物面上一个点发出的光线;

解析所述多尺度采样矩阵结构,计算所述第一入射光线与镜面的交点信息,得到多尺度交点矩阵;

解析所述多尺度交点矩阵,根据所述交点信息计算法矢量信息,得到多尺度法矢量矩阵;

解析所述多尺度交点矩阵和所述多尺度法矢量矩阵,根据所述交点信息和所述法矢量信息计算出射光线信息,得到多尺度折射矩阵;

解析所述多尺度折射矩阵,计算第二入射光线与像面的交点信息,得到多尺度点列图矩阵;所述第二入射光线为所述第一入射光线经过镜面折射后的光线。