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成像光束

物点的成像光束是一个以物点为顶点，以入射光瞳为底的空间光锥。2、透镜的性能透镜是组成显微镜光学系统的基本的光学元件，物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。此光束经过光学系统以后，其结构会发生变化，对于轴对称光学系统（绝大多数系统属这一类），轴上点光束总具有对称性质，但轴外点光束经系统后失去对称。为便于了解这种光束的结构，通常取其二个特征面上的平面光束来进行描述

包含轴外物点和光轴的平面称为子午平面。由于光学系统的轴对称性质，轴外物点总可取在作图平面上，即纸平面就是子午平面。位于子午平面上的光束称为子午光束。显然，主光线一定是子午光束中的一条光线。

包含主光线并与子午平面垂直的平面称为弧矢平面。位于弧矢平面上的光束称为弧矢光束。显然，主光线就是子午平面与弧矢平面的交线。由于主光线要经系统各个表面的折射、反射而改变其方向，所以，弧矢平面也逐面发生变化而不是一个统一的平面。

由于光学系统的轴对称性，轴上点光束无需区分子午光束与弧矢光束，轴外点光束则一定是对子午平面对称的。

光学系统对机器视觉应用的重要性

对于尺寸测量，采取理想的打光方式，采集到的图像边缘清晰，特征明显，很容易提取到目标轮廓信息，可以使用简易快速的算法测量，得到结果。这对提高软件的稳定性与快速性有很大的帮助。初学者可能没有这样的感觉，但是对于老手来说，看似简单容易的光学系统，其实是机器视觉系统为关键的部分，往往关系到视觉系统的成败。但是每一种实际应用对图像质量的要求是不相同的，有时需要清晰的图像，有时反而模糊的图像对特征提取更理想。

初学者可能没有这样的感觉，但是对于老手来说，看似简单容易的光学系统，其实是机器视觉系统为关键的部分，往往关系到视觉系统的成败。光学自由曲面在传统光学系统应用中，通常采用的是由球面透镜或者非球面透镜组成的光学系统。打光的主要目标是选择合适的光源以某种合适的方式将光线投射到被测物体上，突出被测特征部分与背景的对比度，降低后续软件算法的难度，提高软件的稳定性。

光学系统的革命性颠覆

原理有点类似相控阵雷达，通过控制多个单元的相位改变电磁波的方向，不需要旋转雷达就可很快扫描天空。同时伽利略也是一个天文爱好者和研究者，我们熟知的土星光环就是他发现的。只是OPA刚好相反，它的每一个光学都可严格控制相位偏移（或者说时间延迟），单独接收入射光线，从而产生可用计算机控制的聚焦“凝视”，能够非常快速地形成图像，而不需要移动相机本身。通过在芯片上操纵入射光线来捕获图像，相当于跳过镜头在传感器上直接成像

目前研究人员已经创建了一个单层的薄的集成硅光子学芯片来模拟数码相机的镜头和传感器，只需要简单地调整光学阵列，就可瞬间从鱼眼切换到长焦。所设计的光学系统实质上是一个电视摄像光学系统，设计结果可用分辨率或调制传递函数(MTF)来评价。这个芯片集成了64个光学，形成8×8的阵列，无需任何机械运动、透镜或镜子，就可以控制相机的所有光学特性，从而开启了一个全新的成像世界，可以把相机做成墙纸，百叶窗，甚至可穿戴的织物。