近几年随着计算机技术和光电技术发展起来的图像检测技术对测量精度的要求越来越高,尤其是在二维高精度测量和三维重构等许多研究中。在不少相关研究中发现影响测量精度的重要因素之一是显微物镜的景深。因此本文就景深问题做了进一步的研究。　　本课题探索性地提出了一种基于MTF的显微物镜景深仿真测量方法。这也是本课题的创新点之一。具体是把光学设计CAD软件中评价像质的光学传递函数MTF,创新移植用于景深仿真测量之中。即人为设置离焦方式,通过增大或减小物镜工作距离来察看显微物镜的MTF值改变情况,当MTF值降低到一定程度刚刚不能满足成像质量要求时,该工作距离即临界最大或临界最小工作距离,两者差值即为显微物镜景深仿真测量值。为了验证景深仿真值的正确性通过做了大量的实际测量。实际测量的对象是利用桂电光机电一体化研究所多年来的产学研结合的成果:自主研发的有限共轭距(共轭距L=195mm)的显微物镜和无穷远像距显微物镜(辅助物镜分别为f=250mm和f=200mm)系列镜头。大量的实测数据不仅验证了显微物镜景深随着数值孔径变大而减小的传统理论;还新发现数值孔径相同、放大倍率相同的显微物镜的景深有个体差异,并找出一些与此相关的因素,这也是本课题的另一个创新点。值得指出,本学位课题研究的两个创新点,国内均未见报道。大量实测数据与CAD仿真测量值能较好地拟合,这样CAD仿真测量方法能为对景深有要求的光学系统方案选择提供决策依据。　　最后介绍了景深在微高度尺寸测量中的应用——宝石微孔专用测量显微镜的研制。首先介绍该显微镜测量系统中的相关技术,其中影响微高度尺寸测量的最重要参数是显微物镜的景深。根据仪器测量要求,首先运用MTF对拟设计的显微物镜景深进行仿真测量,从而设计出景深适合宝石片厚度(<0.5mm)测量专用的16×无限远像距平场物镜。使用结果显示,该显微物镜以及整个测量系统的精度达到使用要求。实际应用再次验证本文所提出的显微物镜景深仿真测量方法的正确性。