全景镜头是利用全景技术,可以获得水平方向上全360°,在垂直方向一定角度的视场的装置,这种成像方式能实时提供对象和环境的全方位信息,为后续的图像处理和分析争取时间。
全景环形镜头在探测器上所成的像为环带像,同一视场角下的景物在像面上位于同一个圆,该圆的半径就是像高。环状像面的内半径由环带镜头视场上边缘对应的视场 角决定,外半径由环带镜头的下边缘对应的视场角决定。
全景技术是目前迅速发展的一种新型视觉技术,利用特殊的全景成像装置可以获得水平方 向上全360°,在垂直方向一定 角度 的视 场。这 种 成像方式能实时提供对象和环境的全方位信息,为后续的图像处理和分析争取时间。全景镜头技术在机器视觉、管道探测、医学内窥检查、周视监测等方面有着非常重要的意义,在航空、国 防、民用、医学等领域有着广泛的应用前景。
早期为了获得大视场成像,通常采用鱼眼透镜和旋转拼接技术,利用鱼眼透镜能获得接近半球的视场,但其 畸 变 较大,且结构复杂,造价昂贵;旋转拼接技术缺点是视场拼接复杂,不易小型化,且不能对环境瞬时成像,实时性较差。为获得360°全景像,人们提出了平面圆柱投影法(flat cylinder perspective,FCP),将一个柱面视场投影到二维像平面。继 Mangin在1878年采用这种方法设计了观察天空的全景望远 镜 后,世界各地 都出现了采用平面圆柱投影法的全景光 学系统专利,按反射次数分类可分为两类:单反射面折反射全景成像系统和多次反射面折反射全景成像系统前 者 特点是:成像视场大,结构简单,成本低廉,且单个反射面易于设计和加工,缺点是大视场情况下反射面比较庞大,系统很难小型化;后者采用多次反射获得大视场,系统较小,结构紧凑。其中应用较广泛的是 P.Greguess在1986年提出的全景环形镜头,其将反射面和折射面集成在同一透镜上,结构较紧凑。
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