Zemax中文手册：环形光栅面与水下图像复原技术

"环形光栅面-基于色彩补偿与暗通道的水下图像复原" 本文主要探讨了环形光栅面在光学设计中的应用，特别是在水下图像复原中的技术。环形光栅面是一种特殊的光学表面，它与常规的规则环形面有所不同，不支持非球面矢高，并且可以在其上放置衍射光栅以实现特定的光学效果。这种光栅的描述通过定义Y-Z平面的曲线来完成，然后围绕与Y轴平行且与Z轴相交的轴进行旋转。 环形光栅的定义涉及两个关键参数：Y-Z面上的基本曲率半径和一个圆锥系数。Y-Z面上的曲线遵循类似于标准面矢高公式的表达式，但坐标使用Y而不是r。该曲线绕着离顶点距离为R的轴旋转，这个R称为旋转半径，可以是正或负。在Zemax软件中，曲率半径和旋转半径分别在不同的列中指定。 Zemax是一款强大的光学设计软件，用于模拟和优化光学系统。在中文手册中，它详细介绍了如何使用该软件的各种功能，包括用户界面、快捷键、习惯用法和定义等。用户界面部分涵盖了主窗口、编辑窗口、图形窗口、文本窗口以及对话框的操作方法。手册还解释了一系列光学术语，如角放大率、切迹、后焦距、基面、主光线、坐标轴、衍射极限、边缘厚度等，这些都是理解和设计光学系统的基础。 此外，手册还提供了设计教程，引导用户从基础开始学习，如设计单透镜、双透镜到更复杂的牛顿望远镜等。通过这些教程，用户可以逐步掌握如何使用Zemax进行序列光线追踪和非序列光线追踪，以及如何处理像差和优化光学性能。 在水下图像复原的应用中，色彩补偿和暗通道方法可能被用来处理由于水体对光的吸收和散射导致的图像质量下降问题。色彩补偿有助于恢复因水体影响而失真的颜色，而暗通道方法则可能用于去除水中的散射光，提高图像对比度和清晰度。 环形光栅面结合Zemax软件和图像处理技术，为水下光学系统的设计和图像复原提供了一种有效的工具，能够帮助研究人员和工程师解决复杂的光学挑战。