设计与实验验证：高分辨率远程检测的摄远物镜系统

本文主要探讨了高分辨率视频摄远物镜光学系统的设计与实际成像实验，其目的是为了满足斜拉桥拉索表面缺陷的远程检测需求。设计的核心在于实现远距离下的高清晰度成像，目标是在物方300米处能够分辨出4毫米宽度的线。根据这个分辨率要求，设计者选择了初始的摄远型物镜结构，并利用光学设计软件OSLO进行了精细的优化过程。 首先，他们根据焦距f' = 320毫米计算出了理论上的像方分辨率，约为234 cycle/mm。接着，通过一系列优化措施，包括焦距缩放、玻璃材质替换以及减少不必要的镜片，以提高系统的性能。最终设计的物镜达到了相对孔径为1/5.7，视场角为2ω = 1.379°，并且实际分辨率提升到了250 cycle/mm，超过了初始设计目标。 在光学结构设计完成后，作者进一步构建了合理的光机结构，完成了实验样机的加工和装配调试。通过分辨率测试实验，确认了物镜在300米远距离下能实现4毫米线宽的清晰分辨，证明了系统的实际效能。在斜拉桥工程现场的实际应用中，该系统表现出色，成功满足了远程表面缺陷检测的需求。 关键词主要包括光学设计、高分辨率摄远物镜、光学像差优化以及远程表面缺陷检测。整个研究不仅注重技术理论，而且强调了实际应用的可行性，这对于提升桥梁检测效率和精度具有重要意义。这篇文章对光学工程领域，尤其是远程光学成像技术的研究和发展具有较高的参考价值。