1. 本选题研究的目的及意义

随着科技的飞速发展和人们对影像记录需求的不断提升，广角照相机以其宽广的视野范围，在摄影测量、航空侦察、机器人视觉、医疗影像等领域展现出巨大的应用潜力，逐渐成为光学系统设计领域的研究热点。

本课题旨在深入研究广角照相机光学系统的设计方法，并通过理论分析和软件模拟，设计出一款满足特定性能需求的广角镜头。

这将有助于推动广角照相机技术的进一步发展，并为相关应用领域提供更先进的成像设备。

2. 本选题国内外研究状况综述

广角镜头设计是一个经典而又充满挑战的课题，国内外学者对此进行了大量的研究，并取得了丰硕的成果。

1. 国内研究现状

国内在广角镜头设计方面起步较晚，但近年来发展迅速。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题研究的主要内容包括：
1.广角镜头设计理论研究:深入研究广角镜头成像原理、像差理论以及常用设计方法，为后续的镜头设计奠定理论基础。

2.系统指标确定:根据具体应用需求，确定广角镜头的焦距、视场角、光孔直径、分辨率等关键性能指标。

3.光学系统结构设计:选择合适的初始结构，并根据像差校正要求，优化光学元件的类型、数量、曲率半径、中心厚度以及光阑位置等参数。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论研究和仿真设计相结合的研究方法。

1.理论研究阶段:深入学习广角镜头设计的基本原理、像差理论以及优化设计方法，并查阅相关文献资料，了解国内外研究现状和最新进展，为后续的仿真设计奠定理论基础。

2.仿真设计阶段:利用光学设计软件(例如zemax、codev等)，根据确定的设计指标，选择合适的初始结构，并进行优化设计。

5. 研究的创新点

本课题的研究创新点在于尝试将新型光学设计理论和技术应用于广角照相机光学系统设计中，例如：
1.探索自由曲面透镜在广角镜头设计中的应用:自由曲面透镜具有更高的设计自由度，可以更有效地校正广角镜头中的畸变和其他像差，有望进一步提升广角镜头的成像质量。

2.研究新型光学材料对广角镜头性能的影响:探索应用低色散、高折射率的新型光学材料，以期减小镜头体积和重量，并提高成像分辨率。

3.开发高效的光学系统优化算法:针对广角镜头设计问题，研究开发高效的优化算法，以提高设计效率，并寻找更优的设计方案。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘钧, 吴清, 刘华, 等. 大视场广角镜头设计[j]. 应用光学, 2022, 43(3): 449-456.

2. 王瑞, 张新, 郭爱敏, 等. 基于自由曲面的超广角手机镜头设计[j]. 光学学报, 2022, 42(19): 188-196.

3. 吴凡. 超广角手机镜头光学系统设计[j]. 光子学报, 2021, 50(10): 1022001-1022001.