為了簡化系統(tǒng)配置、提高圖像采集及處理效率，實現(xiàn)單一光學(xué)系統(tǒng)環(huán)視高清全景成像，依據(jù)折反射式光學(xué)系統(tǒng)的工作原理，設(shè)計了高階非球面反射式360°全景鏡頭，并對光學(xué)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)像質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。該相機采用高階非球面反射鏡壓縮視場角，將垂直光軸方向俯仰角從-55°到20°的環(huán)視目標(biāo)光引入到系統(tǒng)，接著，在后續(xù)光路中利用玻璃透鏡組對目標(biāo)光進(jìn)行接收，并使其聚焦于相機靶面，獲得物體的環(huán)形全景圖像。通過對系統(tǒng)像質(zhì)的優(yōu)化，得到高清的360°環(huán)視全景圖像，并對光學(xué)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)進(jìn)行了分析。所設(shè)計的360°全景鏡頭采用1片高階非球面反射鏡和10片玻璃球面鏡組成，系統(tǒng)的焦距為0.4 mm，光圈數(shù)為2.2，俯仰角達(dá)到75°，像方全視場在150 lp/mm處的光學(xué)傳遞函數(shù)值均大于0.3。該360°全景鏡頭采用單一光學(xué)系統(tǒng)成像，解決了傳統(tǒng)拼接式全景鏡頭圖像采集與圖像處理效率低的問題，同時通過簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使該產(chǎn)品符合成本低、可量產(chǎn)的要求。
