随着人们对监控系统视野范围的需求不断提高,环视监控系统以其大视场特点在各个领域应用日益广泛。基于折反射式成像原理的环视监控系统,系统具有体积小、实时性好、易于便携一体化的优点,近年来成为国内外的研究热点。大曲率非球面反射镜是系统实现轻量化和环视效果的关键部件。针对反射镜基底存在加工、量产化困难的问题,本文研制了塑料非球面元件,使其在满足环视监控系统使用要求的同时可实现量产。为提高大曲率非球面元件生产效率、降低盲目试模耗材,在实际注塑成型前,先利用模流分析软件对成型过程进行仿真,再进行实际制备。首先,通过研究注塑成型技术原理、工艺参数作用机理及光学塑料材料特性,分析非球面元件特点及技术指标,确定非球面元件初始成型方案及成型材料;基于注塑成型过程数学模型,利用Moldflow模流分析软件建模仿真非球面元件注塑成型过程;利用正交试验初步优化成型工艺方案,基于极差法分析优化结果,研究各成型工艺参数对优化指标影响趋势及重要性。其次,针对正交试验优化结果无法满足非球面元件技术指标的问题,基于极差分析结果选取影响程度较大的三种工艺参数进行建模分析;通过建立工艺参数与优化指标间响应模型,利用统计学指标对模型预测能力进行评估,研究两种工艺共同作用时优化指标变化规律,分析各工艺间交互作用;基于响应模型结合多目标遗传算法对注塑成型工艺方案迭代寻优;基于仿真结果对比分析优化前后非球面元件优化指标,对优化方案有效性进行评估。最后,基于仿真优化方案进行实际注塑实验,分析仿真与实验间存在的误差,研制满足技术要求的非球面元件,验证仿真优化的有效性和可行性;通过研究可见波段反射材料特性,设计非球面前表面高反射膜膜系,制备非球面反射镜,并根据反射效果进行工艺改进,将非球面反射镜应用于环视监控系统当中。本文研制的非球面元件PV值达到1.8376цm,前表面高反射膜在420~650nm平均反射率达到97.63%,实际应用于环视监控系统中,系统成像清晰,环视效果好,实现了该系统对实时性和便携性的需求。