隨著數(shù)字圖像傳感器（CCD、CMOS）的興起,圖像處理變得更為方便快捷,使得全景相機(jī)應(yīng)用更為廣泛目,在監(jiān)控、探測和娛樂設(shè)備方面都有廣闊的應(yīng)用前景。全景相機(jī)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,現(xiàn)階段全景鏡頭存在缺失中心視場及環(huán)帶視場取景范圍小兩個主要缺點(diǎn)。本文光學(xué)設(shè)計(jì)部分針對這兩個方面集中改進(jìn)。根據(jù)取景鏡頭的成像模式不同,本文設(shè)計(jì)了環(huán)帶式全景相機(jī)和折返式全景相機(jī)兩種成像系統(tǒng)。兩種系統(tǒng)都以視場（0-135°）×360°、畸變小于1%為設(shè)計(jì)基本要求,采取取景鏡頭和中繼透鏡分段設(shè)計(jì),達(dá)到各自成像要求,兩部分銜接后對系統(tǒng)整體進(jìn)行優(yōu)化處理。其中折返式全景相機(jī)的取景鏡頭是經(jīng)過一次反射取景成像,由于取景鏡頭沒有矯正像差的能力,整個系統(tǒng)的像差矯正由中繼透鏡組完成,使得整個成像系統(tǒng)較長,中繼透鏡組結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,鏡片材料成本較高;環(huán)帶式全景相機(jī)的取景鏡頭選取二次反射的成像結(jié)構(gòu),可以更輕松的獲取大范圍視場,前置了獨(dú)立的反射鏡可以分擔(dān)一部分像差矯正的任務(wù),使得中繼透鏡組結(jié)構(gòu)相對簡單,成像質(zhì)量更加理想。兩種設(shè)計(jì)中都采用了非球面面型,通過合理的選取使用光學(xué)材料和鏡組結(jié)構(gòu),完成了本次設(shè)計(jì),達(dá)到了彌補(bǔ)中心視場、擴(kuò)大環(huán)帶視場范圍和提高成像... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

運(yùn)動相機(jī)模型

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1-1運(yùn)動相機(jī)模型圖1-2多相機(jī)系統(tǒng)模型圖1-3全景相機(jī)模型表1-1三種全景相機(jī)性能對比相機(jī)分類動態(tài)圖像系統(tǒng)體積圖像處理復(fù)雜性空間分辨率運(yùn)動相機(jī)否較大困難中低多相機(jī)系統(tǒng)是大困難大高全景相機(jī)是小容易小較高全景相機(jī)系統(tǒng)簡略的成像模型如下圖1-4所示，全景相機(jī)的成像范圍是指環(huán)繞光軸360°下的水平線上、下的范圍，由于存在中心視場缺失的現(xiàn)象，該相機(jī)成像的焦平面為環(huán)形，成像范圍一般記為諸如360°×(30°-120°)此類形式。這樣的成像結(jié)果非常不符合人眼的觀察習(xí)慣（即一般的透視模型），所以需要后期的圖像處理步驟，以去除畸變，形成符合人眼觀察習(xí)慣的圖像。全景相機(jī)出現(xiàn)了近百年，但近幾十年才得到了大范圍應(yīng)用，正是由于數(shù)字圖像傳感器（CCD、CMOS）的興起才使得圖像處理更為方便快捷，圖像處理的速度和質(zhì)量都有所提高。如圖1-4所示，同上文所敘，全景鏡頭采集圖像的盲區(qū)體現(xiàn)在焦平面上，使得

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1-1運(yùn)動相機(jī)模型圖1-2多相機(jī)系統(tǒng)模型圖1-3全景相機(jī)模型表1-1三種全景相機(jī)性能對比相機(jī)分類動態(tài)圖像系統(tǒng)體積圖像處理復(fù)雜性空間分辨率運(yùn)動相機(jī)否較大困難中低多相機(jī)系統(tǒng)是大困難大高全景相機(jī)是小容易小較高全景相機(jī)系統(tǒng)簡略的成像模型如下圖1-4所示，全景相機(jī)的成像范圍是指環(huán)繞光軸360°下的水平線上、下的范圍，由于存在中心視場缺失的現(xiàn)象，該相機(jī)成像的焦平面為環(huán)形，成像范圍一般記為諸如360°×(30°-120°)此類形式。這樣的成像結(jié)果非常不符合人眼的觀察習(xí)慣（即一般的透視模型），所以需要后期的圖像處理步驟，以去除畸變，形成符合人眼觀察習(xí)慣的圖像。全景相機(jī)出現(xiàn)了近百年，但近幾十年才得到了大范圍應(yīng)用，正是由于數(shù)字圖像傳感器（CCD、CMOS）的興起才使得圖像處理更為方便快捷，圖像處理的速度和質(zhì)量都有所提高。如圖1-4所示，同上文所敘，全景鏡頭采集圖像的盲區(qū)體現(xiàn)在焦平面上，使得

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于三維DIC方法的高強(qiáng)鋼拉伸力學(xué)性能測定[J]. 朱飛鵬,孔德陽,龔琰,白鵬翔,雷冬,康新.  力學(xué)季刊. 2018(02)
[2]傳統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定算法綜述[J]. 靳沖,張建勛,廖寧.  科學(xué)咨詢（科技·管理）. 2018(01)
[3]柱面全景圖像拼接方法的仿真分析[J]. 朱寧寧.  測繪學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]基于改進(jìn)的FORSTNER算子特征點(diǎn)提取方法[J]. 李天碩.  江西測繪. 2017(01)
[5]星載天底/臨邊大氣紫外全景探測儀光學(xué)設(shè)計(jì)[J]. 薛慶生,李楊,段民征.  光子學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]自適應(yīng)非最大抑制的Harris角點(diǎn)檢測算法[J]. 徐克虎,王天召,陳金玉,張波.  科技導(dǎo)報(bào). 2013(20)
[7]“日盲”紫外折反射全景光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王麗萍,李春,金春水.  光學(xué)精密工程. 2011(07)
[8]快速有效的攝像機(jī)標(biāo)定方法[J]. 王建文,陶瑞.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2010(11)
[9]基于球面透視投影約束的全景環(huán)形透鏡畸變校正[J]. 肖瀟,楊國光,白劍.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)
[10]基于最優(yōu)參數(shù)的全景圖像三次樣條插值復(fù)原[J]. 肖瀟,楊國光,白劍.  紅外與激光工程. 2007(05)

博士論文
[1]折反射全景立體成像[D]. 曾吉勇.四川大學(xué) 2003

碩士論文
[1]基于雙目視覺的DIC測量技術(shù)研究[D]. 肖穎.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于Harris角點(diǎn)與SIFT特征的近景影像匹配[D]. 謝萍.中南大學(xué) 2011
[3]基于Harris尺度不變特征的圖像匹配算法研究[D]. 黃帥.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[4]基于計(jì)算機(jī)視覺理論的三維重構(gòu)方法的研究[D]. 張媛.西北師范大學(xué) 2007



本文編號：3133481