APPLYING ADAPTIVE CAUCHY DIFFERENTIAL EVOLUTION FOR LENS DESIGN

Autor: Sokurenko, Viacheslav M., Builov, Ivan S.
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Вісник Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут". Серія Приладобудування; № 51(1) (2016); 41-47
Вестник Национального технического университета Украины "Киевский политехнический институт". Серия приборостроение; № 51(1) (2016); 41-47
Bulletin of National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute". Series Instrument Making; № 51(1) (2016); 41-47
ISSN: 0321-2211
Popis: For automated design of optical lens systems, the appropriate software is to be used. To provide a design process, modern algorithms of global optimization can be incorporated into such specialized software. In this paper, a recently published adaptive Cauchy differential evolution method is numerically studied for the purpose of lens design. This method is characterized by an availability of an internal mechanism for adapting two specific parameters (coefficients) of the classical differential evolution method, as well as by applying the Cauchy distribution to generate new values of these parameters. The obtained results confirm that the adaptive Cauchy differential evolution method enables to design an arbitrary optical system with the required functional parameters and an acceptable level of correction of both chromatic and monochromatic aberrations. The performance of a lens design process greatly depends on a structure of the given merit function. The time interval, required to carry out automated design of an optical system with a number of variables about 20, does not exceed a few hours. The image quality of the obtained lenses enables to use them with existing matrix image sensors.
Автоматизированный расчет оптических систем объективов требует применения соответствующего программного обеспечения. В основу такого специализированного программного обеспечения могут быть положены современные алгоритмы глобальной оптимизации. В данной работе численным моделированием исследуется адаптивный метод дифференциальной эволюции Коши, который отличается наличием внутреннего механизма адаптации двух параметров-коэффициентов классического метода дифференциальной эволюции и применением распределения Коши для генерирования новых значений этих коэффициентов. Полученные результаты подтверждают то, что адаптивный метод дифференциальной эволюции Коши позволяет синтезировать произвольную оптическую систему с заданными функциональными параметрами и приемлемым уровнем коррекции монохроматических и хроматических аберраций. Производительность синтеза оптической системы значительно зависит от структуры сформированной оценочной функции. Время, необходимое для осуществления автоматизированного расчета оптической системы с количеством поисковых параметров около 20, не превышает нескольких часов. Качество изображения полученных систем позволяет использовать их с существующими матричными приемниками излучения.
Автоматизований розрахунок оптичних систем об’єктивів потребує застосування відповідного програмного забезпечення. В основу такого спеціалізованого програмного забезпечення можуть бути покладені сучасні алгоритми глобальної оптимізації. В даній роботі чисельним моделюванням досліджується нещодавно опублікований адаптивний метод диференційної еволюції Коші, який вирізняється наявністю внутрішнього механізму адаптації двох параметрів-коефіцієнтів класичного методу диференційної еволюції та застосуванням розподілу Коші для генерування нових значень цих коефіцієнтів. Отримані результати підтверджують те, що адаптивний метод диференційної еволюції Коші дозволяє синтезувати довільну оптичну систему з заданими функціональними параметрами та прийнятним рівнем корекції монохроматичних та хроматичних аберацій. Продуктивність синтезу оптичної системи значно залежить від структури сформованої оціночної функції. Час, який потрібен для здійснення автоматизованого розрахунку оптичної системи з кількістю пошукових параметрів біля 20, не перевищує декілька годин. Якість зображення отриманих систем дозволяє використовувати їх з існуючими матричними приймачами випромінювання.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: