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多镜头成像系统光学错位诊断的深度学习方法

光学 2025-07-01 v1 人工智能 机器学习

摘要

在快速发展的光学工程领域,多镜头成像系统的精确对准至为关键且具有挑战性,因为即使是微小的错位也会显著降低性能。传统的对准方法依赖于专业设备且耗时,凸显了自动化和可扩展解决方案的需求。我们提出了两种互补的基于深度学习的逆设计方法,用于仅通过光学测量诊断多元件镜头系统的错位。首先,我们使用光线追迹斑点图预测 6 镜头摄影预设镜头系统的五自由度(5-DOF)误差,在侧向平移和倾斜方面分别实现 0.031mm 的平均绝对误差和 0.011°。我们还引入了一个基于物理的仿真管道,利用灰度合成相机图像,使深度学习模型能够估计两个和六镜头多镜头系统的 4-DOF、偏心和倾斜误差。这些结果表明,有望重塑精密成像领域的制造和质量控制。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.23173,
  title  = {Deep Learning for Optical Misalignment Diagnostics in Multi-Lens Imaging Systems},
  author = {Tomer Slor and Dean Oren and Shira Baneth and Tom Coen and Haim Suchowski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.23173},
  year   = {2025}
}