基于扩展奈波尔-泽尼克理论,分析了不同出瞳振幅分布情况对光学系统焦面处光强分布的影响。针对光学成像系统出瞳振幅实际分布状态,提出了一种新的测试光学波前的方法,解决了相位恢复算法中出瞳振幅分布不均匀和快速傅里叶变换引入计算误差的问题。通过测评实验,对一光学系统进行了测试,获得的光学系统出瞳波前（PV）值为0.196 5λ,RMS值为0.022 4λ（测试波长λ=632.8nm）,此波前中主要含有像散、彗差和高阶像散等像差。该方法亦可用于分析光学系统出瞳振幅分布,数值计算其他焦面处的光强分布。测评实验证明了此方法的有效性。

机器视觉应用于工业检测时,传送带的振动会引起被测物采集图像的离焦模糊,导致特征信息丢失,引起检测的漏判误判。而根据光学系统的景深理论,检测系统满足一定参数条件时,物点在一定物空间范围内依然可以在理想像面成清晰像。本文对这一问题进行了研究,结合理想光学系统的成像模型、景深模型、以及视觉检测系统的相机参数等,对视觉检测系统中相机的景深问题进行了数学模型的建立,并通过实验验证了模型的有效性。模型的建立可为实际应用中调整振动现象对成像的影响提供依据。